特高压输电正悄悄改变世界——写在世界电压之巅的科普散文

开栏语

在东方古国，科学曾以火药、纸张的形态，照亮人类童年的夜空。今日，科普的意义，已不只是传递知识，更是提升公民科学素养、增强“四个自信”、助力民族复兴的刚需。

然而，第十四次中国公民科学素质调查显示，我国具备科学素养的公民比例仅一成半，尚低于许多发达国家的公民科学素养比例。高铁飞驰、5G穿梭，若理性缺席，现代化只是华丽的外壳。让科学理性走进大众，让每一次点击、每一声惊叹，都成为思维拔节的声响，是专栏诞生的理由。

智海浩瀚，我只取一瓢饮，采撷星光，与君分享；若你因之抬头，看见更辽阔的宇宙，那便是我的荣幸。

作者简介：黄大荣，湖北沙市人。毕业于华中工学院（华中科技大学）。1988年加入中国作家协会。代表作有小说《国宝》《金手表》等。从20世纪90年代起，转向以文化历史与科学哲学随笔写作为主。著有《论红楼梦》《终极存在论》等。本刊专栏作家。

傍晚的戈壁滩，如果你站在那条跨越三千公里的银线之下，便能感受到一种沉默的震撼——电流正以±1100千伏的势能，循着电子场向前奔涌，跨越荒漠与戈壁、平原与江河，最终抵达江南的万家灯火。而这趟漫长旅程的能量损耗，仅有1.6%，每千公里损耗不到普通输电的四分之一。

这便是特高压的魔力，它藏在中学物理课本的公式里：当输电功率P恒定，电压U与电流I成反比；线路损耗的底层逻辑，藏在焦耳定律的简洁公式里——Q=I²Rt。这个公式像一把精准的标尺，丈量着电能在长距离跋涉中的能量折损，也道破了特高压输电技术的第一性原理：在输电功率、功率因数、线路电阻等核心条件恒定的前提下，电流与损耗并非简单的线性关联，而是呈现出平方倍的敏感联动，电流每降低一半，线路上的热能损耗便会锐减至原来的四分之一。

当我们把输电电压从500千伏的量级抬升至1000千伏，相当于为电能开辟了一条更宽阔的“高速公路”。在输送相同功率电能的情况下，电流会随之腰斩，原本在线路中白白耗散的热能，也顺势被压缩到原来的四分之一。电压，这根无形的杠杆，一头挑起西部大漠的风与光，另一头托起东部都市的喧嚣与繁华。于是，新疆准东的煤火、青海塔拉滩的日光、川滇峡谷的山风，得以像自来水一样，拧开能源的“龙头”，流向长三角的夜色，涌向粤港澳的晨曦。

2009年1月6日，晋东南—南阳—荆门1000千伏交流试验示范工程带电成功。合闸的那一刻，电流击穿空气的轻响里，中国第一次站到了世界电压的“无人区”制高点。彼时，国际大电网会议（CIGRE）的专家们挤在后台监控屏前，看着稳定跳动的电压曲线，久久沉默。最终，一份评估报告里写下这样一句评语：“世界输电技术的重心，开始从欧美移向中国。”

这句话，不是恭维，而是对一个能源大国技术突围的精准注解。

截至2025年，中国已建成特高压交流线路19条、直流线路20条，输电总长度逾4万公里，首尾相接，可绕地球赤道整整一圈；累计送电量突破3万亿千瓦时；±1100千伏准东—皖南工程，横跨3324公里，单回输送容量达12吉瓦，年送电620亿千瓦时，电压等级、输送容量、输电距离三项核心指标，均稳居世界第一；特高压直流输电的损耗最低仅2.5%，相较±500千伏常规直流下降60%，折算下来，每输送1万千瓦时电量，可节约标准煤3千克，减排二氧化碳8千克。

国际能源署（IEA）在《世界能源展望》报告中评价：“中国把特高压从实验室里的理论概念，变成了能源互联网的基础设施教科书。”这份赞誉的背后，是中国科学家攻克的一道又一道技术难关，是中国装备制造企业打破的一个又一个“卡脖子”壁垒。

中国特高压的独门绝技，藏在那些看似冰冷的技术参数里，更藏在每一个工程现场的攻坚克难中。

其一，是世界最高电压、最大容量、最长距离的“三最”工程标杆。准东—皖南±1100千伏直流工程，从新疆戈壁直抵安徽腹地，一条线路的年输电量，就能撑起整个安徽省三分之二的用电需求。当东部的工厂轰鸣、万家灯火亮起时，很少有人知道，这些电流曾穿越沙漠的烈日、黄土高原的沟壑，翻越秦岭的云雾。

其二，是100%国产化的核心装备矩阵。换流变、换流阀、平波电抗器，乃至±1100千伏GIL气体绝缘母线，这些曾被国外企业垄断的核心设备，如今全部打上了“中国制造”的烙印。西电集团、特变电工、南瑞继保、平高集团……这些名字，把曾经的“卡脖子”清单，写成了一份亮眼的供货清单。在特高压的赛道上，中国实现了从跟跑到并跑，再到领跑的跨越。

其三，是双极高低端协同控制的“电网稳压器”技术。±1100千伏特高压直流系统采用独创的“双极四阀组”拓扑结构，一旦遭遇电网故障，系统可在毫秒级内将输送功率降至30%，并在0.2秒内完成再启动。对普通用户而言，这样的技术，意味着故障带来的影响不过是“灯光闪了一下”，电网的稳定性与可靠性，被提升到了前所未有的高度。

其四，是电磁环境控制的“绿色解决方案”。电压等级越高，电晕放电、可听噪声、无线电干扰等问题就越突出，呈指数级上升的态势。中国科学家历经数百次试验，研发出八分裂1250平方毫米大截面导线，通过优化导线分裂结构与排布方式，将±1100千伏线路下方的地面电磁强度，牢牢控制在3.5千伏/米以内，这个数值，低于世界卫生组织推荐的4千伏/米安全标准。在特高压线路沿线，飞鸟依然自在盘旋，村庄依旧宁静祥和，技术的进步，终究是为了人与自然的和谐共生。

其五，是攻克冰雪、沙尘、高海拔“三合一”极端环境的技术储备。青藏联网±400千伏工程，翻越海拔5300米的唐古拉山口，冻土区的铁塔如何扎根？高海拔的绝缘性能如何保障？川藏联网500千伏工程，穿行于横断山脉的崇山峻岭，强风引发的导线风振如何抑制？这些难题，都被中国工程师一一破解。绝缘配合优化、冻土桩基技术、阻尼减振装置……一系列创新成果，为特高压技术登上世界屋脊铺平了道路。

中国的特高压，从来不是关起门来的“独门秘籍”，而是惠及全球的“中国方案”。

在南美洲的巴西，美丽山±800千伏直流工程蜿蜒2539公里，将亚马孙雨林深处的清洁水电，送到2200公里外的圣保罗。2019年工程投运时，当地民众发现，曾经夏季频繁的停电消失了，工厂的生产线再也不用为电力中断发愁。这条由中国国家电网提供成套设计、核心装备与调度系统的输电线路，将电能损耗控制在3.2%，每年为巴西节约标煤1600万吨，减排二氧化碳4200万吨。

在南亚的巴基斯坦，默蒂亚里—拉合尔±660千伏直流工程于2021年投运。这是中国首次在海外输出“标准+技术+装备+运营”的特高压全生命周期服务，把巴基斯坦南部沙漠的煤电，源源不断送往北部的工业走廊。截至2025年3月，工程累计送电超483亿千瓦时，终结了拉合尔等大城市夏季每天8小时的轮休停电史。巴基斯坦工程师感慨：“中国的特高压，不仅带来了稳定的电流，更带来了发展的希望。”

国际电工委员会（IEC）的统计数据显示，中国主导制定的特高压国际标准已达39项，占全球该类标准总数的82%。今天，从土耳其的伊斯坦布尔到秘鲁的利马，从东南亚的湄公河畔到非洲的尼罗河岸，只要说起UHV（特高压），各国工程师首先想到的，便是“中国方案”。特高压，正成为“一带一路”上的一张闪亮名片，以电流为纽带，连接起不同大陆的发展梦想。

夜幕再次降临，新疆准东换流站屋顶的北斗时钟，跳向了23:59。银线深处，电流以接近光速的速度奔向东方。把西部的风、光和煤，转换成上海陆家嘴的霓虹、深圳科技园服务器的轰鸣、广州地铁的穿梭不息以及AI大模型算力所需的澎湃电能。

马斯克和黄仁勋都曾预言，未来的竞争，将是电力的竞争；未来的货币，将是能源货币。因为电力是工业的血液，而稳定、绿色、廉价的电力会大大降低各种制造成本，在竞争中占据优势。特别是在人工智能时代，电力的供给与保障成为影响AI发展的关键性因素。科技的发展越来越依赖算力和人工智能，而人工智能的发展又高度依赖电力。可以说，电力兴则百业兴。电力将成为大国博弈的终极决胜性武器，让“不战而屈人之兵”的古老东方智慧为世界带来和平与希望。这才是真正的无解“阳谋”！令人欣慰的是，中国抢占了发展电力的先机：中国发电量2025年有望达到10.6万亿千瓦时，稳居世界第一。我国正在大力发展绿色能源，把新疆和西部建成世界能源高地。

站在2026年的时间节点眺望未来，特高压的征途，远未抵达终点。2030年，中国非化石能源装机占比将超过70%，风电、光伏装机总量将达18亿千瓦，其中三分之二分布在西部、北部的广袤大地。要消纳这些“看天吃饭”的可再生能源，特高压技术需要再“长高”一步：

电压等级上，±1300千伏直流、1200千伏交流正在实验室里酝酿，理论输电损耗有望降至1%，让能源的长途输送，真正实现“零损耗”的终极目标；输送容量上，单回直流的输送能力将提升至15吉瓦，相当于两条跨海电缆的输送量，一条线路，即可满足一个中等发达国家的全国用电需求；技术融合上，柔性直流将与特高压“联姻”，通过电力电子技术的精准调控，把风电、光伏的随机波动“打包”成稳定的电流，直送负荷中心，破解可再生能源并网的世界级难题；能源生态上，特高压将与氢能、储能、AI智能调度深度融合，构筑起一张覆盖全国的“能源云”网络，让电网像互联网一样即插即用，让电流像信息一样自由传输。

更宏大的图景，铺展在“全球能源互联网”的蓝图上。从非洲刚果河的水电基地到大西洋沿岸的工业带，从澳大利亚北部的太阳能电站到爪哇岛的城市群，从白令海峡的跨海通道到北美洲的负荷中心，特高压将把全球的可再生能源富集区与负荷中心缝合在一起。那时，电流将取代船队的燃油，绿色将取代灰色，一条碳足迹近乎为零的“电丝绸之路”，将重塑世界能源秩序，为人类应对气候变化、实现可持续发展，贡献中国智慧与中国力量。

特高压，让距离不再是距离，让资源不再是资源，让能量在960万平方公里的国土上，像思想一样自由流动。这是中国写给地球的一封情书，也是人类写给未来的一份通电。

来源：《阅读时代》2026年第1期

作者：黄大荣（本刊专栏作家）

编辑：王呈旭（见习）

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