“电力高速公路”崛起：中国这项技术正悄悄重塑全球能源版图

当前，美以伊战事阴云笼罩中东，全球能源供应链面临前所未有的震荡与重构。在这一背景下，我们重新推出《创意世界》杂志2025年9月对中国电力科学研究院（以下简称中国电科院）的独家专访——聚焦一项被誉为“电力高速公路”的硬核技术：柔性直流输电。

从张家口草原的猎猎风机，到智利安第斯山脉的皑皑雪峰；从德国北海的万顷波涛，到沙特沙漠的滚滚热浪——中国用20余年持续攻关，把曾经的“卡脖子”环节变成了领跑世界的“国家名片”。这项技术不仅每年将数千亿千瓦时绿色电能送往远方，更在悄无声息中改变着全球能源竞争的底层逻辑。

专访中，中国电科院专家深度解读了柔性直流输电如何突破世界级技术难题，如何通过“专利转化+产业协同”撬动千亿级高端电力装备产业集群，以及它将在新型电力系统构建中扮演怎样的战略角色。

在能源地缘政治剧烈变动的今天，读懂柔性直流输电，就是读懂中国在未来全球能源版图中的关键落子。

壹

什么是柔性直流输电？

它为何能叫“电力高速公路”？

在“双碳”目标和新型电力系统加速构建的今天，一种名为柔性直流输电的技术，正以前所未有的速度从实验室走向山海之间。

简单来说，柔性直流输电（VSC-HVDC）是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术。与传统直流输电依赖电网换相不同，柔性直流能够自主控制电压和电流，像一个“智能交通指挥系统”，精准调控电力输送的每一参数。

它的最大优势在于：可以以“孤岛”模式实现100%新能源汇集，同时为交流电网提供动态支撑。这意味着，即便是远离大陆的海上风电场或荒漠深处的光伏电站，也能高效、稳定地将绿色电力送出。正因如此，它被业界形象地誉为“电力高速公路”。

位于河北省张家口市的张北柔性直流电网

贰

中国电科院：

22年攻关，从跟跑到领跑

在中国柔性直流输电技术的崛起过程中，中国电科院扮演了“核心引擎”的角色。

这家成立于1951年的科研机构，是国家电网公司直属的综合性科研单位，长期深耕超/特高压交直流输变电、电网安全控制、新能源并网等关键领域。早在2004年，当国内绝大多数人还对柔性直流感到陌生时，中国电科院就率先拉开了这项技术的攻关序幕。22年来，他们攻克了一个又一个世界级难题：

1.换流机理层面：破解了数千功率模块的能量平衡难题，让柔性直流从百兆瓦级跨越到千兆瓦级。

2.多物理场应力调控：研制出轻型化换流器，功率密度比国内外同类设计高出37%。

3.控制保护层面：实现了20万状态信息在50微秒周期内的精准处理，自主研发出千兆瓦级控制保护装置。

这些突破，让中国在柔性直流领域完成了从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的历史性跨越。

叁

专利转化“秘笈”：

一个模式撬动千亿产业

技术突破只是第一步。如何让实验室里的专利真正走向工程、形成产业？中国电科院拿出了一套独特的打法——“核心技术分解+模块化授权”。这套模式的具体做法是：

1.拆解：将庞大的柔性直流系统，按照功能拆分成一个个独立、边界清晰的核心技术模块（如换流阀、直流断路器、控制系统等）。

2.打包：围绕每个模块，把相关专利“打包”成技术包。

3.精准授权：将这些技术包通过专利许可的方式，授权给在特定领域有专长的配套企业。这样一来，龙头企业可以发挥集成牵引作用，而大量“专精特新”中小企业也能在自己擅长的模块上发力。整个产业链被全面激活。

据不完全统计，这套模式已经带动了千亿级高端电力装备产业集群的崛起。而且，它还可以复制推广到高压直流断路器等其他首台套装备上，形成持续创新的范式。

肆

从张北到沙特：

这些超级工程就是最好的名片

柔性直流的技术含金量，最终要落在工程上。目前，中国电科院的专利技术已经广泛应用于国内外重大电力工程。

国内标志性项目：

1.张北柔性直流电网工程：创下12项世界第一，为北京冬奥会提供100%绿色电力，每年可节约标准煤490万吨，减排二氧化碳1280万吨。

2.渝鄂背靠背柔直工程：首个柔性直流背靠背联网工程，容量达500万千瓦，大幅提升区域电网稳定性。

3.白鹤滩—江苏±800千伏特高压混合直流工程：输电容量 800 万千瓦，线路全长2080公里，每年向华东送电超300亿千瓦时。

4.甘肃—浙江±800千伏特高压柔性直流工程：输电距离 2383 公里，年输送电量可达400亿千瓦时。

海外突破性项目：

1.德国海风柔性直流并网工程：中国高端电力装备首次进入发达国家市场，将北海风电高效送入德国本土电网。

2.沙特±500千伏柔性直流工程：在55℃极端高温下仍保持 98.5%的运行效率，创造了当时柔性直流的最高电压等级纪录。

据统计，这些工程已累计创造直接经济效益超112亿元，海外创汇2.62亿欧元。

中国电科院科研人员开展适海型柔性直流换流阀试验

伍

未来三大方向：

让“电力高速公路”更宽、更稳、更聪明

面向未来，柔性直流输电技术还将持续进化。中国电科院专家透露，重点将聚焦三大方向：

1.提升超大容量输电能力：攻关±800kV/8000MW及以上等级特高压柔性直流，满足西部新能源基地的巨量电力外送需求。

2.增强系统稳定可靠性：通过创新换流器拓扑和故障穿越技术，应对复杂电网环境下的各种挑战。

3.强化主动支撑能力：发展构网型控制技术，让柔性直流系统主动支撑电网电压与频率稳定，适应高比例新能源接入。

可以预见，在大规模深远海风电送出、西部新能源外送、区域电网柔性互联等场景中，柔性直流将扮演越来越不可替代的角色。

从受制于人的“卡脖子”环节，到领跑世界的“国家名片”；从实验室的原理样机，到横跨大漠与海洋的超级工程——中国柔性直流输电技术的跨越，不仅是技术层面的胜利，更是一场关于能源版图重塑的深刻变革。

在当前全球能源局势剧烈动荡的背景下，这条由中国主导的“电力高速公路”，正在为世界提供一种更高效、更可靠、更绿色的能源互联方案。

本文内容整理自《创意世界》2025年9月对中国电力科学研究院的独家专访，受访专家：直流研究所直流工程技术研究室副主任杨兵建、产研部知识产权运营处副处长潘冰。

（文章来源：《创意世界》2025年9月号）

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编校：苑宝平