只有中国才能建起这样一条天路,就在你眨眼的一瞬间,他已经把新疆的电力送到3300km之外的安徽30次,这就是当今世界上最强大的特高压集全特高压电压等级1100千伏。什么概念呢?这是给你家供电的220伏。这是城市电网常见的220千伏,而这是最强特高压的1100千伏。
放眼全球,也只有中国一个国家能够拥有如此强大的特高压输电线路,那么我们是如何做到的?欢迎来到新球研究所先天公开物系列,让我们一起重新了解那些脑洞大开的人类科技。首先,我们需要换一双眼睛,这是红外热像以下的世界,透过它我们发现这些传输强大电能的导线只有20°C左右,并没有出现严重的发热现象。事实上,发热意味着线路的能量损耗,而动辄上千公里的线路,哪怕1%的损耗累积起来都将是巨大的浪费。而特高压就是减少线路损耗的关键。我们知道,电流越大,发热产生的损耗就越大。
一个简单的公式告诉我们,在输送功率一定的情况下,想要减小电流,唯一的方法就是先压。但是要如何才能升到1100千伏这么高呢?答案就在我旁边的这个巨无霸身上,让我们把它拉出来看看。这是极前测高压的换流变压器,有大约6层楼那么高。在它内部有两组重达数十吨的基属线圈,是普通变压器的超级plus版本。通过调整两组线圈的比例,就能利用电磁感应得到不同的电压。光电压还不够,也许你已经注意到了,电压器前面还有两个字,换流。这是因为发电厂送来的是采用三条输电线的交流电,而集成特高压送出的是只需要两条输电线的直流电,直流输电的方向和电压恒定,损耗更小,更适合远距离传输。于是,在这条特高压的起点新疆昌吉换流站,来自发电厂的交流电经过交流滤波器、换流变压器和换流阀等上千套设备完成了变身,准备上线。在3300km之外的安徽古泉,也有这样一座换流站,连接两座换流站的是一条高能天际线。从远处看,这条直流特高压果然只有两根线,再把镜头拉近,再拉近,是我眼花了吗?
这不是一根导线,而是8根,这是为什么呢?原来,当导线带电后,会在周围产生很强的电场,导致能量损耗和噪声等一系列问题。增大导线的截面积可以降低导线表面的电场强度,从而解决这些问题。要多大呢?对1100千伏的特高压而言,至少需要这么大,其实也可以不用这么大。经过反复的计算和实验,人们发现,只要将多根导线像这样合成一束,就能等效的增大导线的截面积,这就是所谓的分裂导线。即便如此,三根导线也依然有我的手臂这么粗,要承载他们,就需要这些坚固的铁塔,总共6079座铁塔在高空中架起了一条名副其实的电力天。哎呦。但是带电的导线和铁塔连接不就漏电了吗?注意看,这串算珠叫做绝缘子,它就是专门用来隔绝电流的。我脚下的就是极旋特高压的绝缘子,它主要由硅橡胶制成,由于线路电压极高,所以绝缘子也变得极长,全长可以达到约15米之多。可不要小看这串绝缘子,十多年前,国内的厂家只能生产330千伏以下的绝缘子,而特高压专用的绝缘子,国外的报价高达1000万元,直到我们研究出自己的绝缘子,他终于把价格打了下来,但要这条天际线持续高能,还需要一批守护者。此时此刻,这条最强特高压输电线路正在进行日常维护,但进行维护的却是一支特殊的巡检部队,他们眼观6路,耳听八方,可谓无所不能。
也并不是真的无所不能,那些机器无法完成的就需要空中飞人登场了。你在生活中也许永远不会意识到他们的存在,因为在线路正常运行时仍然可以进行巡检。然而,在比人体安全电压高数万倍的高压线上行走,这毫发无伤,这是如何做到的呢?的。秘密就在我身上的这件衣服里,它由铜丝的纤维均匀编织而成,被称作屏蔽服。由于里面有导电性能良好的金属,这套屏蔽符的电阻只有0.2欧,远低于人体。这样一来,电流就会从屏蔽服经过,撩开人体,从而保证安全。我现在穿着这个国网的黄金甲,虽然安全感十足,但毕竟是金属做的,穿起来又闷,活动不是很方便。很难想象巡检员们在坂米高空的导线上是如何做到健步如飞的,我想他们并非天生无所畏惧。却依然选择勇敢的行走在天地之间,守护着这条最强特高压,也守护着线路那头的每一盏灯火。截至2023年底,集权特高压累计外送电量2500亿千瓦时,足够屏幕前的你使用2.6亿年之久。它和另外三条线路一起组成了江电外送的四条大通道。当第5条大通道哈密、重庆送赴800千伏特高压建成后,
新疆外送的电力将有一半都来自清洁能源。放眼全国,总共39条特高压交流、直流输电线路纵横交织,组成了一张全世界独一无二的超级电网。但在这张超级电网的背后,其实是一场无可奈何的超级转移。当我们在夜幕下重新打开中国地图,你会看到东部分布着中国最密集的人口,而西部则大多是漆黑的无人荒野。不过,正是这一半暗淡的土地,却涌动着中国陆地上最丰富的能源。于是,北方的煤炭开始南运,西部的天然气开始东输。而特高压输电可以将本身无法运输的风能、光能、水能等清洁能源打包送往四面八方。
也正是有了这张以特高压为骨干的超级电网加持,我们才得以实现这场全国层面的乾坤大转移。也许有一天,我们会践行一张跨越4000km、5000km甚至6000km的跨国电网、跨洲电网。当这张全球能源互联网成为现实,北极咆哮的大风将驱动全世界的工厂。赤道上熊熊的烈日将点亮全世界的城市和村庄,整个地球都将成为一颗涌动着清洁能源的行星发电厂。到那时,当我们回望曾经走过的道路,就会发现它的起点就在你眼前的这条线路之上。