你还记不记得上次停电是什么时候?(电卡没费了停电除外)
对很多80、90后来说,小时候没经历过三天两头停电的童年都不完整,特别是在偏远一些的县里、乡村,每到用电高峰期的时候,总会有那么几天说没电就没电了,那会大家都习惯了,没电了?很正常啊!但经过国家电力系统几十年的奋斗,不但让14亿人家家户户都用上了电,还让大家的观念发生了改变:停电才是不正常的。
可能有人觉得用上电不是很简单的事吗?但你不知道的是,在国门之外,还有8.4亿人无电可用(国际能源署2017年报告),咱们的邻居印度居首位,没用上电的人口高达9900万。而国家电网,不但将电送进了家家户户,还在这个过程中,努力强大完善自己,成为了世界上规模最大、最稳定、输电量最多的电网。它手上有两万多项专利,在全球专利排行榜中高居前三;世界五百强企业中,它高居第二,2021年营业收入3866亿美元,利润55.8亿美元,是当之无愧的中国最牛的科技公司。
这里可能有读者会反驳馆长,最牛的明明是华为、阿里、腾讯、度娘……哪个拿出来的知名度不比国家电网高。那换一种问法:互联网企业、工业企业和能源企业,你认为哪个企业的科技含量最多?对国计民生的影响最大?
首先排除的可能就是互联网企业了吧, 馆长在这里并不是说它不重要,而是它的大数据、云计算等等高科技,在支撑国家的中流砥柱“制造业、能源、钢铁产业”等面前就显得稍微弱那么一丢丢了。任何一个国家,活下去才是最根本的,支撑这个国家活下去的产业才是最重要、最核心的,其他的科技、产业在此基础上发展起来,再反馈给基础产业,带动基础产业发展,形成良性循环,社会才能进步。比如说,美国最核心的技术肯定不是苹果、脸书、油管,而是通用、NASA、波音等……
咱再说回国家电网,它能有今天的成绩非常不容易,它的发展史,宏观来说其实就是我国经济发展的一个缩影,充满曲折与困难,攻克了重重困难,才有了今天14亿人放心用电的局面。在世界各国动辄用“科技战”来封锁我们的今天,十分有必要来回顾一下中国电网的发展史。
如果用一个词来形容建国初期的新中国,一穷二白最合适不过了。因为穷,所以国家要搞基建,基建中最重要的一环就是修建电网。但修建电网不是扛个电线杆、出点儿人力就能解决的,需要的是技术和产品,而这两样,新中国都没有。自己造不知道要等到什么时候,就只能进口了。
你什么都没有的时候,进口就会被掐脖子。你如果需要我的电网设备,好啊,我可以卖给你,而且我想定价多少就定价多少,比如只值5万元的设备,卖给你我要100万,你买不买?不买就没办法发展,只能买了。但是买也有条件,你得同步购买我家生产过剩或者用不到的东西,而且我卖给你的肯定不是最好的,最好的我要留着自己用,即便你很有钱,那我也不卖。
以500千伏的直流工程为例,早在1959年的时候,世界上第一个500千伏直流工程就已经投入运行了,而咱们国家那会很多地方电线杆估计都没有,甚至到上个世纪六七十年代的时候,我国的电网还主要以220千伏、330千伏线路为主网架,但随着国家经济和工业的发展,到80年代的时候,220/330千伏的输电网已经不能满足很多城市的发展要求了。国家研究决定,开始建设西起湖北葛洲坝,东到上海奉贤南桥的500千伏的葛南直流输电工程,这也是我国第一个商业运行的大容量远距离直流输电工程。
开始建设这项工程的文件一下来,负责人就觉得任务艰巨,因为500千伏的直流输电工程咱们依然没技术、没设备,但为了满足上海工商业的用电需求,咬咬牙,进口。工程中需要的三相自耦变压器从德国和日本进口,隔离开关要从法国那边进口,又从瑞士和德国进口了220千伏的断路器等等等等,除了我们需要的设备外,国外的捆绑销售策略连一颗螺丝钉、草皮,甚至是水龙头都捆在一起了,结果就是我们能生产的要进口,生产不了的还要进口,第一条500千伏的直流输电工程组装成功之后,就是一个来自各国产品的组合洋娃娃。
设备、材料进口之后,电网自己的工人不知道怎么调试、安装,还需要请教国外的专家。当时参与安装调试的电网员工曾回忆说:“他们每天就像等着老师上课的学生一样,等着外国专家到来,本来想上班的时候看看他们是怎么调试的,结果外国专家开始工作之前,都要把不相关的人清场。”花钱买设备,花钱请人安装调试,结果花钱的人还不被尊重,处处被人防备。
进口的设备来自多个国家,运行的时候肯定会出问题,且它们的产品考虑的主要是自己国家的情况,对我国不同地区不同环境状况等不是特别了解,所以在实际运行的时候就不停的出问题,比如进口的500千伏的断路器,国外的生产厂家根本就没考虑南桥站断路器空气管道的长度,也没考虑中国南方的气候问题,比如空气的湿度、温度、昼夜的温差等等,就导致断路器安装之后,空气管道内因空气压缩会产生积水,积水一多就会影响断路器的正常运行。而找外国专家来帮忙解决问题的时候,他们总是推三阻四,即便是来了,也得需要我们支付一大笔费用,有时候问题还没解决,国外的专家就说这是正常现象。
设备搭起来了,三天两头出问题,影响的是急需用电企业的发展。被人掐着脖子的电网员工开始发力,决定走出一条自主研发的道路,220千伏、330千伏我们能造出来,500千伏肯定也可以,只有技术掌握在自己手里,才能扬眉吐气,顺利发展。
经过10年的努力,到1996年的时候,南桥站第一次用上了国产500千伏开关。后来又经过不断的更新迭代,到目前职位,换流站设备中60%的部件都是国产的了。
攻克500千伏之后,研究人员又把目光盯上了±800千伏直流输电技术,这一想法刚提出来的时候,国外一片哗然,质疑声不断。因为当时的电网科技非常发达的美国、德国等,也很难攻克800千伏这一难题。但是我国的研究人员只用了4年时间,就成功建造了云广特高压直流工程,而这一工程一下就创造了32项世界第一,在质疑的外国人脸上狠狠的拍了一巴掌。现在,国产化的±800千伏直流换流站已经遍布全国各地了,而且我们有了很多自己掌控的理论、技术、设备、标准等,其中不得不提的当属“特高压输电”技术。
“特高压输电”技术,它到底牛在哪?
通俗一点来讲,电要想走进千家万户,需要有电线来传输,而这些电是通过电网输进来的,电网中的电来自发电厂。根据行业划分,输电电压分为高压(35~220千伏)、超高压(330千伏~1000千伏),特高压(1000千伏及以上)。一般来说,高压或超高压就能满足日常生活需要了,为什么一定要特高压呢?
首先,我国资源分布不均,能源大部分集中在西部、北部,但资源消耗却集中在中东部、东南部,将资源从西、北运到东、南,距离非常远,所以就需要具有输送能量大、效率高、距离远的输电技术,特高压就当然不让了。其次,特高压技术还能推动清洁能源的开发和利用,进而改善煤电等带来的环境污染问题。再次,特高压采取的是“强交强直”的交直流混合电网输电模式,降低电网系统的运行故障风险。
我国是世界上第一个全面掌握特高压输电技术并且是第一个将其投入商业运营的国家。在2016~2020年的十三五规划期间,特高压技术又取得了突破性的进展,建成了淮南到皖南1150千伏的工程线路,这条线路长达3300公里,是目前世界上输电距离最远、电压等级最高的工程。和上个世纪60、70、80年代技术被外国掐脖子的时代比,不可同日而语。
而且,我国特高压技术越来越成熟,已经开始走向世界,致力于建立“全球能源互联网”,充分利用全球的可再生资源,比如赤道的太阳能,北极的风能,建立洲级电网,然后利用特高压技术,将这些能源输往全球各地,造一个地球版的“戴森球”。现在已经连接了中亚,下一步就是蒙古和俄罗斯了。
最后,咱们来看一组数据:
1949年,我国全国发电量为43亿千瓦时,美国全国发电量为2961亿千瓦时,是中国的68倍;
1980年,我国全国发电量为3006.2亿千瓦时,美国全国发电量为22896亿千瓦时,是中国的7.6倍;
2000年,我国全国发电量为13533.44亿千瓦时,美国全国发电量为40259亿千瓦时,是中国的2.9倍;
2011年,我国全国发电量为46893.27亿千瓦时,美国全国发电量为43266亿千瓦时,首次被中国超越。我们用60年去追赶,用10年来超越。
自此之后,中国的发电量一直位居世界首位,《中国能源大数据报告(2021年)》中显示,2020年,全国发电量达到77790.6亿千瓦时,和建国初期的43亿千瓦时相比,增加了1809倍。
让14亿人都能用上电,让各行各业不再因为“电”的问题停产停工,国家的飞速发展,离不开电力人的努力与研发。21世纪的竞争,是科技的竞争,将技术掌握在自己手里,在国际社会上才会有发言权,才能有立足之地。
那些打不到我们的,终究会使我们更强大。
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