关于特高压的深入论证

晋东南-南阳-荆门特高压试验示范工程即使将来竣工，尚应考验一段时间，才能从实践总结单回线路的运行效果和问题，即使单回线本身安全，也不能证明全国交流特高压联网就是经济、安全、能源优化和环保。

一、经济和线路走廊的论证

（1）中、短距离的交流100万和50万伏输电投资比较

国网公司一开始宣传特高压，就称百万伏线路的“自然功率”为500万千瓦，50万伏线路的“自然功率”为100万千瓦，可将前者一回线和后者五回单回线作比较，号称“特高压节约投资又节省线路走廊”。实际上，真正的线路输送容量根本不决定於“自然功率”，也不应该用不符实际的假设条件作为比较的根据。因为近十多年大容量输电都用同塔双回50万伏紧凑型线路，又安全，又经济，可送出甚至高达400 ～ 600万千瓦(清华大学论证)，不低於特高压的输送容量，用它和特高压比较才是真正的科学比较， 结果如下：

结果证实特高压的投资是同塔双回50万伏紧凑型线路的3倍。

（2）长距离的交流100万伏和直流输电投资比较

国网公司宣传交流100万伏具有大容量、远距离送电的优越性，实际上送电距离远时其送电能力大降，只有直流输电才能承担远距离输电的能力。

交流100万伏也不如直流输电经济，实际上分析超过560公里时从技术经济比较应用直流(联合国文件对一般交流线路分析是600公里)。输电距离为1000和2000公里时，交流100万伏的投资为直流的1.33和1.9倍。

（3）线路走廊比较

三种输电容量基本相同的线路走廊比较证明交流特高压最浪费走廊。

总而言之，交流特高压从经济上分析根本没有作输电线路的使用价值。

二、安全论证交流特高压存在重大隐患

（1）特高压全国联网完全破坏我国目前可靠的分层分区电网结构

1965年以来，世界最严重的重大停电(每次负荷损失超过800万千瓦)共15次，北美9次、欧洲4次、亚洲日本和中国台湾各1次，都发生在自由联网的结构，电力都是通过电网对电网传送。对这种自由联网结构，不论采取如何自动控制措施，都改变不了不安全、不可靠的性质。

我国八十年代贯彻由李鹏部长批准的 [电力系统安全稳定导则] 以来，按分层分区建立了六大区，区间主要用直流联网，既发挥了全国联网效益，又建立了三道防线，20多年来完全防止了大区范围的上述重大停电，成为世界上比较安全可靠的分层分区电网结构。

无论由原定的全国特高压联网或后改为华北-华中-华东特高压联网，实质上都是要把中国原来安全可靠的直流(个别弱交流)联网的六大分区变成一个复杂、不分区、难以分层、电力都是通过电网对电网传送，负荷任意转移的不安全、不经济、不环保的庞大交流同步电网结构，危害深远。这就是在结构上破坏分区的严重后果，带来不安全的第一个大问题。

（2）特高压联网带来难以解决的电磁环网问题

2006年7月1日华中电网事故就是河南50/22万伏电磁环网(两级电压线路通过变压器并列运行)引起的。正在进行的“晋东南-南阳-荆门特高压试验示范工程”的主要目的是华北-华中联网，一旦完工，就自然出现100/50万伏电磁环网的不安全问题。将来如用交流特高压将华北/华中/华东联网，则构成更多更大规模的100/50万伏电磁环网，是今后永远难以彻底解决的一个矛盾问题。因为电磁环网存在一天，都给电网安全带来高凤险。

八十年代随着50万伏网建设强大、逐步将22万伏网解环分区，因为上强下弱，从而可以逐步的按导则要求解决50/22万伏电磁环网问题。然而100/50万伏电磁环网问题正好相反，实际上是上弱下强，因建设的特高压网无大机组直接电压支持、无功电压异常变化、稳定上漂浮、电压上也漂浮、故障风险大、又不可能像现有50万伏电网那么紧密和较高的安全准则。能破坏、拆散20多年建立起来的作为各大区安全稳定基础的50万伏坚强网架吗？

这就是破坏分层的严重后果，带来不安全的第二个大问题。

（3）特高压联网带来复杂又危险的交直流并列问题

目前华中和华东是纯直流联网，一旦用交流特高压将两者联网，就变成极不安全的交直流并列运行结构。在历史上，电科院在1988年讨论三峡送出时就提出用交直流并列送华东，都遭到华中、华东和电力部反对，最后决定是纯直流送出，20多年实践证明又经济又可靠。交直流并列运行比交流线并列的负荷转移问题更为严重，因为直流输送容量一般都比并列的交流大得多，直流一旦线路故障或单、双极闭锁，大量的负荷都将转移到难以承受的交流线路上。例如目前的直流有换相失败的问题，假如受端交流50万伏系统发生三相短路，使各个直流逆变站的交流电压降低到约一半的话，所有直流输送功率都将从100% 降到11%，按华东直流输电计算，就有720×0.89 = 641万千瓦转移到并列的交流线上，即使是交流特高压，也将造成电压崩渍/失稳振荡波及全网。上述美国西部WSCC两次大停电都和交、直流并列运行有关。因此，交流特高压联网自然形成交直流并列结构带来不安全的第三个大问题。

（4）特高压线路最难抗冰雪风灾

这次冰暴中如浙江省的倒塔数：50万伏-167；22万伏-43；11万伏-23。湖南华润50万伏线倒塔401基，贵州50万伏线倒塔严重等。因为50万伏线路每相为4分裂导线，而22/11万伏线路每相分别为2/1分裂导线，说明分裂导线愈多，覆冰愈严重，而且50万伏塔高，塔距长，以致倒塔严重。

交流特高压线路不仅每相为8分裂，一回线共3×8导线，且平均塔高77m(约为两倍50万伏塔高)，平均塔距更长达530m，更易受风冰影响倒塔损，最不安全；而且它输电距离长，河山跨越愈险，一支塔倒，全线停电。这是特高压线路最难抗冰雪风灾带来不安全的第四个大问题。

（5）交流特高压线路和设备本身也不安全

100万伏线路的充电功率接近50万伏线路的5倍。在线路满负荷下故障跳闸时，将引起危险工频过电压。这是造成最大的技术难度风险，也是在世界上过去对交流特高压研究/采用的失败原因之一。

为限制过电压而用高补偿度的并联电抗器，不仅增大线损，还降低电压和输送容量，所以不得不研究自动可控的并联电抗器，但无安全保证，魁北克73.5万伏电网的并联电抗器就可控失败。一旦可控失败，当可控的综合电抗小於一定值，在单相重合闸单相断开时，即发生极其危险的工频串联谐振过电压，高达额定值的20～36倍，损坏线路绝缘和设备。

上述15次负荷损失超过800万千瓦的世界重大停电中，为甚么加拿大魁北克电网就占4次，其实它和美国电网比，其范围小又容量不大，因为它们在上世纪七十年代就首先采用当时世界上最高的交流73.5万伏电压，线路充电容量最大，1982年12月14日大停电就出现1.8倍的危险工频过电压，线路/设备经历相当长时间才能不断改进，上述4次重大停电都发生在1977、1982、1988和1989，以后才恢复正常。特高压为100万伏更高，充电容量随电压的平方增大，过电压，包括谐振过电压问题更突出，必然经历相当长时间的不安全过渡，这是特高压线路和设备本身也不安全的第五个大问题。

（6）特高压网架漂浮不稳又破坏核电的安全

国网公司规划，为了特高压电网有支撑电源，要将山东，苏北，浙南，福建各为400万千瓦，包括浙北330万千瓦的核电机组经升压变直上百万伏网架，不仅投资增大，更留永久性隐患。100万伏升压变压器，断路器没有安全保障，百万伏网架不可靠，故障多，都直接影响核电的本身安全。有人还说核电厂容量大，应以特高压送出，实际上上述同塔双回50万伏紧凑型线路可以经济可靠送出400～600万千瓦，而核电厂祗是400万千瓦。实际上，世界上还没有核电厂直接上特高压网的先例。

目前全世界特大机组都己是经济合理的接入现有34.5，40，50万伏网架，多年经验证明既安全灵活，效率也高，是客观规律。因此，特高压网架就是不会(也不应)有机组经升压变直上其网架，就缺乏电压支持，由于100万伏线路的充电功率难以准确的由并联电抗器控制；因而这个特高压网架在电压漂浮，稳定上也漂浮，难以保证安全稳定，世界上也从没有过特高压构成网架的先例。这是特高压网架漂浮不稳又破坏核电安全的第六个大问题。

三、北煤就地转电用交流特高压远距离输送是能源优化吗？

国网公司只能以全国能源优化为理由提出北煤就地转电远送，才能出交流特高压达到构成全国联网的目的。跨区特高压输电方案中，首先北煤就地转电，只能在缺水的北方用空冷发电机组，其发电煤耗和厂用电皆很高，长距离特高压输电不仅损耗大，并易受冰暴等影响不安全、不抗灾、不环保。

我国长期沿用的就地供电的输煤方案(所谓近输电、远输煤)，输煤至南方可用水冷发电机组，其发电煤耗和厂用电皆低得多，在受端分散建电厂支撑负荷中心，大大减少远方电源，不旦经济，而且保安全、抗灾。

远输电和远输煤方案经论证结果如下：

（1）能源损耗比较

空冷机组和水冷机组比较，发电煤耗增加10.6%，厂用电增加3.3%；特高压线路每回送出400万千瓦、平均1500公里，线路损耗（即使选用较大的8x630导线）为5.6%，所以远输电的能源损耗增加19.5%；但远输煤方案祗是铁路用电和输煤损耗共为1.5%；所以特高压输电比输煤方案的能源损耗多18%，根本不是能源优化。

（2）输煤和交流特高压输电基建投资比较

按交流特高压输电方案，北煤基地装1亿千瓦发电机组，因空冷机组单位投资高，总投资高达4383亿元，厂用电高达8.9%以上，在电源侧只能供9110万千瓦，经平均1500公里输电损耗5.6%，到达受端祗有8600万千瓦。输电送出需23回线路，按示范工程投资测算，需3450亿元。

按输煤方案，只要增设第三通通，投资1000亿元，年运2.5亿吨煤，即可在南方建设9137万千瓦水冷机组，而其厂用电低约5.5%，可分散在各负荷中心就地共供8635万千瓦。两者投资比较如下表所示(单位:亿元)。

（3）环保比较

特高压输电方案要在严重缺水的北煤基地建电厂，首先和周围老百姓抢水。“特高压输电”要增设的线路多达23回，每回走廊宽度72.5公尺，则为1668公尺，而且80%以上将穿越华北、华中和华东的众多城镇、人口密集地区，又多次跨越大江大河，所以对社会环境将造成恶劣的影响，交流特高压线路在大部为人口密集地区对环境的污染，包括影响人体健康的工频电场、工频磁场、无线电干扰、噪音和破坏自然风景等。

为“北煤南运”方案而增设的铁路长度为1320公里、走廊平均宽度为21公尺，将长途穿越我国北方的草原、沙漠和戈壁，80%以上是人烟稀少地区， 铁路只是机车路过时才产生噪音影响。

国网公司称建特高压电网可减轻东、南部煤电建设的环保压力。其实燃煤电厂污染是可以治理的，不管在坑口还是在沿海，二氧化碳排放影响是相同的。而海边建电厂还可以用海水循环冷却、其效率高又经济；海水淡化作工业水；海水脱硫、脱硝；电厂余热淡化海水等。

四、从世界电网发展分析交流特高压的必要性

电力增长一定要交流特高压吗？

美国怎样解决电力增长的电网问题呢？根据2003年2月美国布什总统指示：“为了保经济、保安全…全国电网必须现代化改造…”；2003年美国能源部为此召开两次“国家电网预想会议”，研究了美国电网发展的电网Grid 2030年预想计划：主要是建立由东岸到西岸，北到加拿大，南到墨西哥的跨越全国的主要采用超导体技术，电力储存技术和更先进的全国直流输电骨干网架，初步确定都是双回路的直流干线，按实际需要确定其输送容量。

美国2030年电网预想根本不考虑在现有网架上再罩上一个交流特高压网架，目前美国有三个交流同步网、都是复杂自由联网构成，就是它不分区、不分层，电力潮流可以自由的通过电网送电网，构成极不安全又复杂的电网结构。所以造成了多次严重大停电、包括2003年美加大停电，如果实现2030年电网预想、有了跨越全国直流网架，就可以将原有复杂自由电网，分成更多由直流来隔离、控制、事故支援的较小同步网区，从而解决美国百年来的交流复杂自由联网结构无法解决的根本问题。

欧盟2005年在布鲁塞尔成立了ETP机构，由各国派电力、工业人员参加，2006年发表了[欧洲电网将来的展望和对策]报告，提出了2020年和将来的“欧洲机灵电网”是在现有40万伏电网上再罩上一个直流输电网架。根本不考虑采用交流80/100万伏网架的可能。

联合国经济社会事务局2005年在纽约发表“国际电力联网多方面要点颁布”文件，提到交流120万伏曾在俄罗斯的西伯利亚长线路使用，并指出：“达到百万伏以上，无论如何，能承受如此高电压的实际难度和设备和绝缘的代价，都过高而难以采用”。

联合国文件所指包括两个风险：一个是技术难度风险，另一个是经济代价风险。联合国文件指出长距离输电应采用直流，和交流比较，超出600公里都是直流输电的经济距离，而且直流输电比较安全、可靠。联合国文件还指出直流输电可以稳控联网解决了交流同步网的固有问题，还指出不同交流电网通过直流联网，可避免交流同步网本身运行的很多技术问题。文件还引证2003年美加大停电事故，任何一处故障都影响整个同步网，同步网愈大、线路愈长、电压崩溃和稳定问题愈严重，更会连锁反应导致大停电。

我国建立交流特高压联网完全违背了联合国文件的方针；当前关键问题不是一条交流特高压示范线路能否安全运行？而是从长远考虑浪费数千亿元构成的特高压联网，一旦故障即连锁反应、波及全网，将埋下导致大停电的严重隐患。一旦建成，就无法挽回，决策者对此宜慎之又慎！

上世纪七十年代以来国际上对高为100万伏以上的交流电压称为特高压，对直流±80万伏则是国网公司首次称为直流特高压。国网和南网公司进行的直流特高压工程都具有很大的风险，上世纪巴西在建设当时最高的±60万伏直流工程后，好几年都因换流变压器等设备故障而难以正常运行。我国如建成水电，却难以靠特高压直流送出，将遭受重大损失。即使送出，一旦故障即全停。如改为双回±50万伏直流同塔并架送出，单回故障亦由另回送出，而且近20年证明±50万伏直流安全经济保险。