编者按：特高压是电力传输的“高速公路”。特高压是相对超高压而命名，特高压输电的目的是提高输电能力，实现大功率远距离输电和电力系统强互联，建成坚强电力系统。当前，发展特高压问题，已经引起社会各界的广泛关注。建设特高压电网决非仅是修建一条输电线路那么简单，而是一件关系国计民生并具有深远意义的大事。国务院研究室唐元博士对我国能源发展战略问题进行了深入思考，就我国发展特高压问题进行了调研。唐元博士认为：发展大煤电、大水电、大核电和特高压输电（“三大一特”），是加快我国能源结构调整和布局优化的重要途径。采用特高压输电方式解决远距离、大容量电力传输，是发展“三大一特”的关键环节和重要条件。本报特刊出其文章，以飨读者。
发展“三大一特”是我国新时期能源发展的战略选择
我国煤炭资源的2/3以上分布在北方，水电资源的80%在西部，而2/3以上的能源需求集中在东部沿海。我国能源供给以煤为主，水电资源特别是西部水电资源开发不够，核电发展缓慢，长期以来形成了北方采煤、长距离运输到南方发电的格局，加之煤炭行业发展粗放，煤矿“小、散、乱”，产业集中度低，清洁化利用差，导致我国能源生产、转换、输送和使用环节严重浪费资源、破坏生态、污染环境，经济性和安全性不高。这种能源供需格局和发展模式如不尽快改变，将严重制约我国经济社会可持续发展。实施“三大一特”战略，在北方大力发展大型煤电基地，在西部加快开发金沙江等大型水电基地，采用特高压输电方式实现大规模西电东送和北电南送，同时在东部沿海等负荷中心大规模建设核电，加快我国能源资源优化配置和有效利用，是解决我国能源问题的重要选择。
发展“三大一特”有利于提高能源保障能力。今后，随着工业化、城市化进程加快和居民消费结构升级，我国能源需求增长的压力很大，保障能源有效供给任务十分艰巨。石油天然气资源不足，解决能源供应问题主要依靠煤炭和发展可再生能源、新能源。西部水电资源富集，目前仅开发12.5%；核电装机只占电力总装机的2%左右，远低于17%左右的世界平均水平，发展水电和核电的潜力很大。煤炭资源丰富，保有储量10032亿吨，剩余可采储量2040亿吨左右。但我国煤炭资源的赋存条件和供需格局，决定了我们不能走传统的发展路子，而必须走大规模集约化和煤电一体化的路子。发展“三大一特”，能够适应我国未来经济社会发展对能源发展的要求，以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。
发展“三大一特”有利于保护环境。我国以燃煤为主的能源结构以及煤炭利用清洁化程度低的现实状况，造成环境质量日趋恶化。加快发展水电和核电，提高清洁能源的比重，可以减少燃煤造成的污染排放。发展大型煤电基地，实现煤炭就地发电，变运煤为输电，既可为东部沿海等地区提供清洁能源、改善环境质量，又能减少煤炭长距离运输造成的污染，还可以在大型煤电基地通过废气集中治理和废物循环利用，尽量做到零污染排放，把污染降到最低限度。据初步测算，北电南送1亿千瓦，每年将减少东部地区煤炭消耗和铁路运输量2.5亿吨，少排二氧化硫326万吨、氮氧化物73万吨、二氧化碳1.4亿吨。
发展“三大一特”具有良好的经济性。在北方发展大型煤电基地，有利于有效整合资源，提高煤炭生产集中度和资源利用率，减少安全生产事故，节约大量运力，远比在东部沿海等负荷中心发展煤电经济合理。加快发展西部大型水电的经济效益也十分可观，如溪洛渡水电站单位动态投资为5355元/千瓦，仅比当地火电建设成本高6%，再把运行成本和环境因素考虑在内，效益就更为显著。中国工程院的研究表明，在东部沿海等负荷中心大规模发展核电，不仅作为受端电网的支持电源非常必要，而且经济性也越来越明显，2004年珠三角、长三角地区核电比煤电综合效益高10%-20%。
发展“三大一特”的条件基本具备。在技术条件方面，我国能够自主设计、建设和运行特大型煤矿、水电站、火电站、核电站和超高压输电线路，发电和输电重大装备自主创新能力较强，基本具备了发展“三大一特”的技术水平。在经济能力方面，我国经济实力显著增强，具有推进“三大一特”重大项目建设的能力。国家电网、三峡总公司、华能集团、中核集团、中广核集团等国有能源企业以及一批民营企业参与“三大一特”开发的积极性很高。这些企业投融资能力很强，可以保证“三大一特”项目开发的资金需求，为我国大规模发展“三大一特”奠定了经济条件。在工程建设方面，三峡、二滩水电站，秦山、大亚湾核电站，华能沁北60万千瓦超临界燃煤机组以及西北750千伏输电示范工程的建设和运行，为发展“三大一特”积累了工程建设和运行经验。在项目储备方面，“三大一特”项目储备十分丰富。核电有浙江三门、广东阳江和岭东、辽宁核电、山东海阳和福建宁德等项目；水电有溪洛渡、向家坝等金沙江干流项目，以及雅砻江流域、大渡河流域和澜沧江流域的特大水电项目；蒙东、晋北、两淮等13个大型煤炭基地大都具备建设特大煤电基地的条件。
发展特高压是实施“三大一特”战略的关键环节。我国目前拟开发的煤电基地和水电基地与东部沿海负荷中心相距甚远，一般在1000公里以上，超出了高压和超高压的经济传输距离，而这正是特高压输电的经济距离。将来开发新疆煤电和西藏水电，输电距离更长。只有采用特高压（1000千伏以上交流和±800千伏以上直流）方式输电，才能有效解决远距离（1000公里以上）送电的技术问题，同时显著减少输电网损，节省输电走廊用地，提高输电效率。可以说，特高压是电力传输的“高速公路”，采用特高压输电是发展大水电、大煤电的前提条件。没有特高压的发展，我国大规模开发水电、在煤炭资源地区发展大煤电都将成为空话。
发展特高压需要释疑解惑、尽快统一认识
发展特高压，是一项崭新的事业，没有现成的模式可以借鉴，没有成熟的技术可以套用，不仅需要广大电力工作者的不懈努力，也需要社会各界的大力支持。当前，对于发展特高压输电，存在许多顾虑和担心：一是担心是否影响电网安全，二是担心是否会阻碍电力市场化改革进程，三是担心是否有经济可行性，四是担心技术上存在不可逾越的障碍，等等。对于这些问题，我们应当按照实事求是的态度和科学严谨的精神，认真分析研究，逐个释疑解惑，以利于统一对发展特高压的认识。
——美加大停电的教训告诉我们：建立以特高压为骨干的坚强电网是提高我国电网运行安全性、稳定性和可靠性的战略选择。2003年8月14 日，美国东北部6个州和加拿大东部两个省发生大面积停电事故，累计损失电力负荷6180万千瓦，持续时间长达29个小时，造成很大的经济损失和社会影响，引起国际社会广泛关注。中央领导对此十分重视，要求吸取教训，确保我国电力生产和输配的安全。
美加大停电的直接原因，是局部输电线路故障引起功率转移，导致相邻联络线路过负荷，引发一系列连锁反应，最终酿成大范围停电事故。其深层次原因是电网结构和电力体制问题。一是电网结构不合理，安全可靠性差。美国电网缺乏统一规划，各电网之间互联是自发自然形成的，765/345千伏系统与500/220千伏系统交织混联，各电网不同电压等级之间保持联系，长距离弱电磁环网普遍存在，造成电网结构混乱，容易发生大范围的负荷转移，引起连锁反应，导致大面积停电事故的发生。二是缺乏统一协调控制机制，电网调度能力弱。美国电网由3160多家独立经营又相互联网运行的电力公司控制，各电力公司实行协议调度，在安全管理、方式安排、负荷平衡、事故处理以及继电保护、安全自动装置等方面各自为政，缺乏全网统一的协调控制机制和手段，未能建立可靠的全网安全防线，致使系统中的局部故障不能及时采取措施快速隔离，容易演变成大范围停电事故。
美加大停电给我们三点重要启示：一是结构合理的坚强电网是安全运行的基础。二是协调统一的调度控制机制是避免大停电事故的有效保障。三是建设以特高压为骨干网架的坚强电网，是提高电网安全稳定运行水平的必然选择。
我国电网结构从省级电网、跨区电网到目前初步形成的全国联网，电网互联及网架结构不断加强。我国电网实行的是统一规划、统一调度、分级管理的体制。实践证明，我国电网的发展模式、管理办法和运行体制比美国更为科学合理，更符合电网发展和安全运行的客观规律。多年来，随着我国电网互联及网架结构的不断加强，电网事故呈下降趋势。“六五”、“七五”、“八五”、“九五”期间，我国因稳定破坏大面积停电事故分别为48、33、19、13 起，呈明显下降趋势。“十五”以来除海南省外没有发生因稳定破坏导致的大面积停电事故。2005年夏季海南省之所以发生全岛停电，一个十分重要的原因就是海南电网未能与大电网互通互联。
今后一个时期，我国电力生产和需求仍将保持快速发展，为满足资源优化配置的要求，发展大煤电、大水电，需要远距离、大容量从资源中心输送电力到负荷中心，这就对我国电网安全提出严峻挑战。构建以特高压为骨干网架的大规模同步互联电网，通过功率互为备用、调剂余缺，可以增强提供紧急功率支援的能力，在满足我国远距离、超大容量输电的同时，能够有效地提高供电的可靠性，改善电力系统的安全稳定性能，增加抵御突发事故的能力。中国电力科学研究院对“十二五”期间和2020年前后我国特高压电网规划方案进行了详细的潮流、暂态稳定和小干扰稳定计算，结果表明，拟构建的特高压同步电网方案结构坚强，完全符合“电力系统安全稳定导则”要求，届时安全稳定运行是有保证的。
以特高压为骨干网架的坚强同步大电网也为协调统一的调度控制奠定良好的基础。构建以特高压为骨干网架的同步大电网，可以为协调统一调度提供更大的空间，相应增强抵御突发事故的能力，能够有效地避免类似美加大停电那样的事故发生。
——建设特高压电网有利于推进电力市场化改革。我国电力体制改革的总体目标是：提高效率，降低成本，健全电价机制，优化资源配置，推进电力市场化改革，构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。建设特高压电网，可以在更大的范围内优化资源配置，有利于推进电力市场化改革。
首先，建设特高压电网，只是为大规模电力流构建了高速通道，并不涉及电力体制问题。特高压电网能够为实现跨区大规模功率输送、交换和更大范围的资源优化配置创造必要条件，有利于推进国家电力市场平台的建立。各个发电公司可以通过特高压电网构建的跨区功率交换平台实现竞价上网、公平竞争，形成全国范围的电力传输，健全由国家级电力市场、区域电力市场和省级电力市场组成的电力市场体系，促进各级市场功能完善、运行协调，满足跨大区、跨流域、跨省和省内资源优化配置的需要，有利于推动西部和北方优质电力资源充分参与市场竞争，抑制东部等负荷中心地区的电价上涨。
其次，建设特高压电网，形成国家电力市场，能够为各区域通过市场化手段确保电力供需平衡。2005年6月我国已经实现了六个区域电网的互联。但目前基于500千伏交、直流技术的互联电网，结构比较薄弱，区域间交换能力受到很大限制，不具备在区域之间进行大容量电力资源优化配置的条件，个别地区出现大区间窝电和缺电现象同时并存的局面。同时，由于受目前跨区输电能力制约的影响，各大发电公司及地方发电公司竞相在经济发达的受端电力市场布点建设电源，目前电源建设一定程度上出现了投资过剩。建设特高压电网，可以通过市场化的手段调剂余缺，可以有效避免在负荷中心争相建设火电厂的局面。
第三，未来的特高压电网规划方案，有利于推进电力市场化改革。未来考虑建设联结我国主要电源基地（西南水电基地和北方煤电基地）和主要负荷中心的华北～华中～华东特高压同步电网，与东北、西北和南方三个电网采用直流方式实现互联，全国形成华北～华中～华东、西北、东北、南方四个主要的同步电网，而不是形成一个同步电网。按照这一联网格局，既能够提高全国互联电网的安全稳定性能，又可以促进全国和区域间的电力交易和市场化进程，为西电东送和北电南送构建功率交换的高速通道，实现在更大范围内优化资源配置的目标。
——发展特高压具有可观的经济效益和社会效益。一次能源生产相对集中，以及能源产地与消费中心相对分离的分布格局，决定了我国能源大规模、远距离运输不可避免。采用特高压电网实施大规模、远距离输电与输煤相比更为经济，而且节约资源、保护环境，具有良好的经济效益和社会效益。
特高压输电与煤炭运输相比具有良好的经济性。按照目前煤炭产地与电力负荷中心的煤炭价差测算，特高压输电方式更为经济。长远来看，煤炭运输的紧张状况将长期存在，且运输成本持续增加，送、受端煤价差将不断增大。与输煤相比，采用特高压输电方式的经济优势将越来越明显。以伊敏煤电基地为例，该地拥有优良的露天褐煤资源，依托现有基础，可以在5年内发展成生产煤炭1亿吨、装机2000万千瓦的特大煤电基地，把±800千伏特高压直流输电线路的建设成本和网损成本考虑在内，伊敏电输送到京津唐电网，落地电价也仅为24.9分/千瓦时左右，比目前受端电网平均上网电价33分／千瓦时低8.1分/千瓦时，优势十分明显；同时，由于当地煤炭开采可以实现98.2%的资源回采率和零死亡率，伊敏煤矿产能可替换2000多个小煤矿的生产能力，每年可节约煤炭资源5亿吨。
特高压输电有利于缓解东部地区的土地和环境压力。我国东部地区，尤其是经济较发达的东南部地区，土地资源极为宝贵，酸雨污染严重，大气环境容量十分有限，将晋陕蒙宁煤电和西南水电大规模送往东部负荷中心，相应减少东部煤电建设，有利于节约东部地区的土地资源，改善环境质量。同时，可以在大型煤电基地通过规模开发、综合利用和集中治理，显著降低污染排放。如伊敏煤电基地，可以集中建设二氧化硫处理装置，减少废气排放；可以集中处理灰渣，用以制造水泥、涂料、肥料等，提高经济效益；生产、生活污水可以设专门处理厂集中处理，达标排放，灌溉草原；灰渣可以经分级综合利用后返排回填露天矿坑，覆盖腐植土并恢复植被，消除灰场和冲灰水对周围环境的污染。
特高压电网具有显著的联网效益。发展特高压，可以实现网间更大容量的功率交换，最大限度地发挥大电网互联的错峰调峰、水火互济、跨流域补偿调节、互为备用和调节余缺等联网效益。据分析，建设特高压骨干网架、在华北、华中及华东地区形成交流同步电网，通过发挥互为备用、水火互济等联网效益，与500千伏弱联系相比，可减少装机容量2000万千瓦，直接节约电源投资约800亿元。强大的交流同步电网可以使华中电网无弃水电量发生，并且有助于川渝电网富裕水电在华东、华北更大范围内的消纳。
特高压电网超大容量、远距离送电比超高压电网更加经济。1回1000千伏特高压线路的输电能力为450～500万千瓦，输电距离可达1000公里以上。而500千伏交流线路的输电能力为250～300万千瓦，输电距离500～700公里，实际无法与特高压1000千伏交流相提并论。特高压线路占用的输电走廊宽度仅为传输相同电力容量500千伏紧凑型线路的50％，线损率低约65％。
特高压电网可以带动电力行业技术升级。建设特高压输电项目，可以为我国电力设备制造业提供广阔的发展空间；特高压的技术攻关可以提升我国输电装备制造业的自主创新能力。我们完全可以依靠国内巨大市场需求，依托强大科研和制造力量，通过发展特高压，带动我国输电装备制造业发展，使其成为较强国际竞争力的优势产业。
——发展特高压没有不可逾越的技术障碍。我国于l986年开始，将特高压输电技术研究连续列入国家“七五”、“八五”和“十五”科技攻关计划。按照国家发展改革委的统一部署，2005年2月起，国家电网公司全面启动了特高压前期研究工作。国内相关电力科研、规划、设计、运行、设备制造等方面的单位，在借鉴和汲取国际上特高压输电经验以及总结国内20多年研究成果的基础上，系统地开展了特高压交流试验示范工程关键技术的研究工作，在交流特高压输电过电压、潜供电流、电磁环境影响、无功配置、关键设备参数和国产化方案等关键技术和应用方面取得了突破性进展。特高压输变电关键设备，除GIS（气体绝缘全封闭组合电气设备）外，线路、金具、变压器、高压电抗器、敞开式和罐式断路器、继电保护和安全自动装置等都已具备国产化的能力。GIS设备可以通过引进技术生产。国内科研和规划设计单位，结合我国的具体情况，对特高压工程的环境影响进行了深入细致的研究，提出了我国1000千伏特高压交流输电试验示范工程的电磁环境水平指标，与我国500千伏交流输电线路的指标基本相同，能够满足环境保护对输电线路的要求。目前国家电网公司特高压输电工程环境影响的研究报告已获得国家环境保护总局的批复同意。至2005年6月，全国跨大区互联电网已初步形成。对特高压试验示范工程安全稳定运行和系统调试方案的研究也正在进行中，我国已完全具备运行和控制特高压试验示范工程和大型互联电网的能力。
发展特高压的当务之急是加快推进实验示范工程建设
前不久，国务院正式核准了山西晋东南到湖北荆门的1000千伏交流特高压示范工程，标志着我国特高压发展已经从项目研发进入了工程试验阶段，为全面实施“三大一特”战略创造了条件。加快推进特高压输电试验示范工程，意义十分重大。
一是有利于减少电网重复建设。“十一五”期间，以及可以预期的2020年，是我国电网的快速发展期。为保证电力的供应，如果不采用特高压输电技术，就必需大量建设500千伏电网来实现电力输送和分配。经济发达地区由于受土地资源的制约，西部地区由于受地形和环保的限制，可利用的线路走廊资源和站址资源都是有限的。如果不尽快建设特高压输电线路，这些宝贵的走廊和站址资源不可避免的都将被500千伏线路占用，不仅不利于资源的高效利用，也将使电网的可持续发展难以为继。出于电网安全性的考虑，一般不采用高一级电压线路和低一级电压线路并联运行的方式。特高压建设越推后，500千伏电网发展越快，在特高压出现后，已建的一些500千伏线路将不能发挥应有的作用，势必造成巨大的浪费。
二是有利于电网技术升级。根据电力发展的历史经验，一个电压等级从开始试验到成熟，再到大规模应用需要较长时间。加快推进特高压试验示范工程，将有助于尽快掌握特高压输电技术，在“十二五”和“十三五”期间电网建设快速发展，500千伏电网难以为继的时候，避免没有可用技术来保证电网建设可持续发展的尴尬局面。
三是有利于尽早明确电网发展思路。合理的电网规划是电力建设的基础。是否采用特高压输电，对于到2020年前的中长期电力规划至关重要，对电力工业发展和技术进步产生重大影响。加快推进特高压试验示范工程，明确电力工业发展思路，有利于我国中长期电力规划的科学制定，有利于引导投资投向和科研方向，推动我国电力工业科技进步、结构优化和健康发展。
发展“三大一特”需要采取更加有力措施
首先，要加强政府组织协调力度。应制定加快发展“三大一特”的规划方案，明确发展目标、项目安排和配套政策，形成中央政府主导、统一规划、市场导向、企业运作、综合开发的发展思路，集中必要财力物力加快推进。
其次，要进一步明确核电发展思路。我国核电发展，目前存在技术路线选择、建设体制和铀资源开发储备等方面的问题。应当明确2020年以前核电发展主力机组以二代加压水堆技术机组为主，以加快核电规模发展；放开核电建设业主领域，让具备条件的电力公司成为核电发展的业主，依托中核集团和中广核集团发展核电设计工程公司，培育核电设备制造商；加大铀资源国内勘探开采力度，鼓励企业参与海外铀矿投资和开采活动，给予有资质的核电企业核燃料自主采购权，保障核资源供给。同时，应当按照发展更快一些的思路修改核电发展规划，争取到2020年核电装机达到1亿千瓦，占当年电力装机容量的8%左右。
第三，研究制定特高压发展规划。特高压工程是推进“三大一特”建设的瓶颈，必须集中力量尽快突破。当前，应当加快试验示范工程建设，积累经验，为全面推进“三大一特”建设创造条件。同时研究制定特高压发展规划，抓紧一批重点工程方案论证。此外，还应当针对特高压的关键技术问题开展科技攻关，解决技术难题，确保电网安全。
第四，积极推进煤电一体化基地建设。在建设13个大型煤炭基地规划的基础上，进一步制定特大煤电基地发展战略，尽快启动伊敏等一批煤炭开采条件好、水源有保证、环境容量允许的大型煤电基地建设项目。
第五，加强和改善能源领域宏观调控。严格控制新建中小煤矿和火电厂，淘汰小煤矿、小火电等落后生产能力，加快电力市场改革，为“三大一特”留出市场空间。组织有关科研设计制造单位，加大“三大一特”关键技术的攻关力度，提高自主创新能力，加快重大能源装备国产化进程。
结论
积极发展大煤电、大水电、大核电，采用特高压方式远距离输电，可以大大提高能源生产、转换、输送和使用效率，增强能源供给的安全性、经济性和可靠性。应当把发展“三大一特”作为我国能源发展的一项重要战略，认真组织实施，加快能源结构调整和布局优化，为经济社会发展提供坚实的能源保障。发展特高压是实施“三大一特”战略的关键环节，是提高我国电力工业整体发展水平的必然选择。发展特高压，不仅有利于更大范围配置能源资源，推动我国能源的高效开发利用，也有利于培育和发展国家电力装备产业，实现电力工业自主创新，推动我国电工装备制造业率先走向世界最前沿，是我国经济社会全面协调可持续发展的现实需要。
(2008年）
