我國已全面掌握了特高壓直流規(guī)劃設計、試驗研究、設備研制、工程建設和運行管理等關鍵技術(shù)，并在國內(nèi)國際上全面推廣應用，輸送容量和輸送距離不斷提升，先進性、可靠性、經(jīng)濟性和環(huán)境友好性得到了全面驗證，實現(xiàn)了“中國創(chuàng)造”和“中國引領”。特高壓直流輸電技術(shù)對保障能源安全、推動東西部地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有重要意義。

電從遠方來 直流輸電創(chuàng)新發(fā)展

直流輸電是以高壓直流方式實現(xiàn)電能傳輸，在送端將三相交流電通過換流站整流變成直流電，然后通過直流輸電線路送往另一個換流站逆變?yōu)槿嘟涣麟姡腿胧芏私涣麟娋W(wǎng)使用。直流輸電的發(fā)展與換流技術(shù)(特別是高電壓、大功率換流設備)發(fā)展緊密相關。我國于20世紀60年代初開始直流輸電研究，1987年建成自主設計、全部采用國產(chǎn)設備的舟山直流輸電工程。經(jīng)過30多年的發(fā)展，我國直流輸電工程從電壓到容量正在引領世界直流輸電技術(shù)發(fā)展。

我國能源資源與電力負荷需求呈逆向分布。2/3的水電資源集中在西南地區(qū)，80%以上的陸地風能資源和太陽能資源集中在西部、北部地區(qū)，而70%以上的電力消費集中在東中部地區(qū)，能源基地距離負荷中心1000~4000千米。針對我國能源資源特點，國家提出了“西電東送”發(fā)展戰(zhàn)略。

攻克世界級難題 加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整

特高壓直流輸電系統(tǒng)指的是±800千伏及以上直流電壓等級的直流輸電系統(tǒng)。技術(shù)經(jīng)濟分析表明，當輸電功率大于400萬千瓦、輸電距離達到1500千米時，通過比較單位輸電距離、單位輸送電量的年費用指標(每千瓦時年費用、每千米年費用)，采用特高壓直流從技術(shù)經(jīng)濟上是合理的選擇。通過發(fā)展特高壓直流輸電，可以將西部省區(qū)的電力資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，改變東西部能源與經(jīng)濟不平衡的狀況，加快我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進東西部地區(qū)經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展。為金沙江、瀾滄江、雅礱江等流域的電力資源提供外送通道，使我國四川、云南、西藏水電資源的大規(guī)模開發(fā)成為可能;為新疆、甘肅、青海等地的風電、光伏等清潔能源提供輸送通道，從而為推動能源供給側(cè)改革、能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型創(chuàng)造有利條件。

與常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)相比，特高壓直流系統(tǒng)的設備制造技術(shù)難度大，特別是換流變壓器、平波電抗器、直流套管、換流閥等重要換流設備，需要克服制造技術(shù)上的諸多困難。1月8日，“特高壓±800千伏直流輸電工程”榮獲國家科學技術(shù)進步獎特等獎。特高壓±800千伏直流輸電技術(shù)是我國能源電力發(fā)展的核心技術(shù)，是實施我國大規(guī)模跨區(qū)域能源優(yōu)化戰(zhàn)略的重大關鍵技術(shù)，具有輸電損耗低、輸電走廊利用率高的特點。特高壓±800千伏直流輸電技術(shù)極其復雜，國內(nèi)外沒有可借鑒的經(jīng)驗，研發(fā)難度極大。國家電網(wǎng)公司等單位聯(lián)合科研、高校、設備制造等160多家單位協(xié)同攻關，完成關鍵技術(shù)研究141項，創(chuàng)造了37項世界第一，攻克了特高電壓、特大電流下的絕緣特性、電磁環(huán)境、設備研制、試驗技術(shù)等世界級難題。

搶占技術(shù)制高點 向上特高壓示范工程

±800千伏特高壓直流輸電系統(tǒng)由中國率先建設，并成功投入商業(yè)運行。2006年，中國開始實施特高壓直流輸電示范工程。2006年，云南—廣東±800千伏直流輸電工程開工，雙極輸送功率500萬千瓦，輸電距離1373千米，2010年6月18日雙極正式投入運行。向家壩—上海(向上)±800千伏直流輸電工程，最大輸送容量為700萬千瓦，輸電距離1907 千米。2010年7月8日，向家壩—上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程投運。

向家壩—上海±800kV特高壓直流輸電工程起點為四川宜賓復龍換流站，落點為上海奉賢換流站，途經(jīng)四川、重慶、湖北、湖南、安徽、江蘇、浙江、上海等六省兩市，四次跨越長江，是世界上首個線路全長超過1900千米的特高壓直流輸電工程。

工程由我國自主研發(fā)、自主設計和自主建設，是我國能源領域取得的世界級創(chuàng)新成果，代表了當時世界高壓直流輸電技術(shù)的最高水平。工程建設完成129項重大技術(shù)研究，設備綜合國產(chǎn)化率達68.52%。組裝附件多，施工難度大，施工當時在世界上無先例可借鑒。向上工程的成功投運，標志著國家電網(wǎng)公司在超遠距離、超大規(guī)模輸電技術(shù)上取得全面突破，為加快我國西部地區(qū)清潔能源的大規(guī)模開發(fā)、提高非化石能源比重打下了堅實基礎;標志著我國已經(jīng)具備了生產(chǎn)和系統(tǒng)集成全套特高壓直流關鍵設備的綜合能力，顯著提升了我國電工裝備制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力和核心競爭力。

世界之最 吉泉特高壓直流輸電工程

昌吉—古泉(準東—皖南)±1100千伏特高壓直流輸電工程是世界上首個電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術(shù)最先進的直流輸電工程，是繼哈密南—鄭州±800千伏特高壓直流輸電工程后，國家實施“疆電外送”戰(zhàn)略的第二條特高壓輸電工程，全長3324千米。工程電壓等級為±1100千伏，額定輸送容量1200萬千瓦，起于新疆昌吉換流站，止于安徽古泉換流站，途徑新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南和安徽6個省(自治區(qū))。

吉泉工程設備研制難度大，換流閥、換流變、直流穿墻套管、平抗電壓提升至1100千伏，研制面臨著設計、生產(chǎn)工藝、試驗能力和方法的考驗。設備自主化要求高，交直流主設備基本面向國內(nèi)采購，設備自主設計、自主研發(fā)、自主生產(chǎn)供貨，設備自主化水平要進一步提升。工程投運后，每年可向華東地區(qū)輸送電量660億千瓦時，減少煤炭運輸3024萬噸，減排煙塵2.4萬噸、二氧化硫14.9萬噸、氮氧化物15.7萬噸，將有力促進長三角區(qū)域大氣污染防治目標的實現(xiàn)。

3月29日，昌吉—古泉特高壓直流輸電工程新疆段全線貫通。4月15日，隨著最后一相導線順利跨越天塹長江，±1100千伏長江大跨越工程貫通。這是±1100千伏輸電線路首次跨越長江，其主跨越塔高225.2米，單基塔重1259噸，跨越總長2900米，三者均為全線之最。截至5月13日，古泉換流站主控樓、繼電器室、雙極低端閥廳已全面實現(xiàn)“無塵化”管理，電纜敷設完成91萬米，占比99%;雙極低端閥廳換流閥及附屬設備安裝80%;1000千伏GIS設備全部特殊試驗順利完成，500千伏GIS設備本體安裝單元1162個，全部完成。

截至2018年4月，國家電網(wǎng)公司共建成±800千伏特高壓直流工程10項，分別為：向家壩—上海、哈密—鄭州、錦屏—蘇南、溪洛渡—浙江、靈州—紹興、酒泉—湖南、晉北—南京、錫盟—泰州、上海廟—山東、扎魯特—青州;在建1項，±1100千伏昌吉—古泉特高壓直流工程工程。其中，向家壩—上海、哈密—鄭州、錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電示范工程榮獲國家優(yōu)質(zhì)工程金獎，溪洛渡—浙江工程雙龍±800千伏換流站獲得2016～2017年度中國建筑工程魯班獎等。

中國的特高壓同時在為世界提供著可借鑒的經(jīng)驗和技術(shù)。國家電網(wǎng)公司成功中標巴西美麗山水電送出±800千伏直流一、二期項目，實現(xiàn)了中國特高壓輸電技術(shù)、標準、裝備、工程總承包和運行管理全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈輸出。2017年12月21日，由國家電網(wǎng)公司與巴西國家電力公司聯(lián)合投資建設的巴西美麗山±800千伏特高壓直流輸電一期工程，在受端巴西伊斯特雷都換流站舉行投運儀式。已投運的一期工程，標志著中國特高壓“走出去”的首個項目正式投入商業(yè)運行。