中国的超高压输电

核心提示开头如果说在芯片、航空发动机等高科技领域,中国经验不足,容易被国外卡脖子,这一点我们无话可说。但在其他领域,中国拥有绝对的话语权,就比如独霸全球的特高压输电技术。什么是特高压?通常电压按等级可以分为低压、高压、超高压和特高压这几种。从字面意

开始

如果中国在芯片、航空航天空发动机等高科技领域经验不足,我们无话可说,很容易被外国卡住。

但是在其他领域,中国有绝对的话语权,比如UHV的传输技术,主导着世界。

什么是UHV?

一般来说,电压按等级可分为低压、高压、超高压和超高压。

从字面上看,它只是提高了电压。能有多难?为什么国外处理不了?

UHV核心技术

从技术角度提升电压当然不难,但当电压达到一定程度时,所有的绝缘体都可能变成导体。

就拿生活中的典型例子来说,比如闪电。

空气体本来是不导电的,但是在雷雨天气,当空气体中的电荷积累到一定程度,就会产生很强的电压。当电场大到足以击穿大气层时,就会产生闪电,然后空气体就成了导体。

对于UHV来说更是如此,因此如何对内部变压器进行绝缘就成了最大的问题。

最合适的绝缘材料是陶瓷,能承受50 kV,但UHV的标准是800 kV DC,1150 kV交流,远远超过陶瓷的承受能力。

对于这一点,美国人拍着脑袋想,是不是可以把这个陶瓷强化一下,加上各种Buff。

于是美国工程师虎头蛇尾,设计出了陶瓷增强版2.0的初稿,结果却让美国人傻眼了。用这种陶瓷制成的UHV变压器重达7000多吨。

7000吨是什么概念?

如果一头成年大象重10吨,它看起来会像700头大象。

大象装那么多,放货车里带走!

但是现在有700头大象,而且要一次性运送。我们怎样才能得到这么重的东西?放眼全球,目前没有非常有效的交通工具!

于是美国人很快就放弃了,虽然美国目前的电网技术老旧,损耗严重,而且互不连通。但是超高压用了这么多年,也不是不能用吧?我们将就一下吧。

美国人可以凑合,中国人不行。

我国电力生产和消费地域分布不均,这是基本国情。

全国三分之二的煤炭资源集中在陕西、山西和内蒙古三省,80%的水电资源集中在西南地区,而70%的电力需求集中在中东部的16个省份,这就导致了远距离输电的必要性。

但是,距离越大,损失越大。如何将损失降到最低,有必要采用UHV传输的形式。

根据相关计划,我们至少需要1000多台UHV变压器。按照美国的方法,一台变压器7000吨,太重了!

既然陶瓷保温不行,有没有其他更好的办法?

于是经过多年的不懈努力,研究人员终于找到了答案,那就是用纸。

当然,这里的纸不是我们通常使用的A4纸,而是根据UHV设计的特殊绝缘纸。

这种纸可以将变压器的重量从7000吨降低到500吨,而且很容易切割以适应各种元件的不同形状。

而且还有25万件纸做的配饰,不亚于任何一件精致的艺术品。

这种纸是怎么做的?别问我,我不知道,这是国家机密!

美国人一开始不是想到用纸做绝缘材料吗?

我能想到,但是中国在某些领域的基础科研比美国好。我们不仅想到了,还生产了。这就是中国智慧!

500吨的大家伙,虽然比之前的7000吨少很多,但也不能拆分,必须整体运输。我们应该使用哪种交通工具?

这次我们又做到了,因为我们有魔法。不,是大国武器。

比如这种国产平板运输车,256个轮子,85米长,可以轻松完成任务。

如果500吨太重,我们也可以减轻它的重量。

一般情况下,变压器必须密封无任何灰尘,进入正常工作时浸泡在专用变压器油中。

但如果变压器油换成液氮,重量可以降到350吨,适当降低150吨。

有了强大的交通工具,一切都好了吗?

不是,几百吨变压器运输过程中,路线需要提前规划好。需要计算每座桥、每条路的承载能力。路被压坏了就不好了吧?

如果真的过不了呢?

能加宽的地方尽量加宽,能加固的地方尽量加固。

说实话,就算外国能造出UHV变形金刚,没有这种运输车也没用。哦,对了,我们只租这种车辆,不卖!

认识到

为什么中国要做UHV?

就像高铁一样,UHV对于小国来说可有可无。有当然好,没有也无所谓。

但对中国来说,缺一不可,超级大国必须具备这两样东西。

什么是超能力?

国土面积足够大,人口足够多,国家足够富裕,堪称超级大国。

西欧、日本等国家只能称之为强国或富国。美国是超级大国和富国,俄罗斯只能配做军事大国和领土大国,印度是人口超级大国。

所以,真正意义上的超级大国只有中国。

而且,UHV能源传输是未来的趋势,到时候像石油、煤炭这样的运输就失去了意义,而风电、水电、太阳能发电只能传输电力。

在过去的几十年里,我们跟随西方发达国家的脚步,一步步发展起来。然而,在UHV阶段,西方没有任何经验可以借鉴。毕竟他们自己没做过,只能自己摸索。

但是再难也打不过聪明勤奋的中国人!

到目前为止,中国不仅是世界上唯一实现UHV大规模商业化运营的国家,也是世界上第二个能够做到这一点的国家。此外,我们是UHV领域的行业标准制定者。

有人不服气。中国的UHV没有那么强大。我觉得德国西门子的设备在中国也是用的。

这样看问题。除了航母、火箭等一些复杂的装备,没有一个国家能完全生产出所有的零部件。

以ASML的光刻机为例。其光源设备来自美国,蔡司镜头来自德国,光学技术由日本提供,制造技术由TSMC和三星提供。

毫不夸张地说,连美国都无法独立生产光刻机。

但是美国掌握了光刻机的核心技术,这足以让它掌握光刻机的生产。同理,中国掌握特高压直流输电的核心技术就足够了。

想想看,如果全世界都建设UHV传输网络,并且只有一个标准——中国标准,会发生什么?

目前,中国UHV电网不仅解决了西电东送的问题,而且极大地促进了西部资源开发和经济发展,为一带一路电力输出创造了可能。

所以当未来UHV遍布全球的网络建成的时候,我想那将是全世界联合起来的那一天。而中国的UHV技术必将是改变世界格局的极其重要的一步!

 
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