“電力子彈列車”：中國的超高壓電網

中国生产的清洁能源超过任何其他国家。现在，它正在推出超高压电网来匹配——这种大规模策略是否会成功？

在上海郊区一个宁静的村庄里，这个拥有2500万人口的超级城市边缘，一座巨大的绿色建筑被一堆电线杆和电线包围，与周围的景观形成鲜明对比。这头“怪兽”旁边，离杭州湾海岸不远，东海的巨大漏斗状入口处，是一片菜地、蜿蜒的乡间小路和宁静的运河。

这座异常突兀的建筑是奉贤换流站，一个接收电力的枢纽，这些电力已经旅行了约1900公里（1200英里），然后被路由到上海的家庭、办公室和工厂。在输电线的另一端是中国西南的向家坝水电站，它利用了强大的金沙江上游水域的能量。

向家坝-上海输电线路于2010年投入使用，是中国首批超高压（UHV）项目之一——这是一种旨在远距离输电的技术。它开创了一个时代，使得该国建立了一个庞大的UHV基础设施网络，被称为“电力子弹头列车”，以将远程地区的水电和煤电输送到人口密集的城市。

中国现在认为这些巨大的电力线是其快速建设风能和太阳能基地的关键，这些基地集中在几个偏远地区。英国、印度和巴西等国家也采用了类似的策略。

虽然使用UHV不是传输可再生能源的唯一方式，但它在中国——拥有世界上最大的国家电力系统——的应用可以为全球寻求加速能源转型的解决方案提供宝贵的经验教训。

简而言之，UHV输电线路的工作原理是：电压越高，传输相同功率所需的电流就越低。较低的电流导致在电缆中传输时热量损失更少，从而使电力可以更高效地长距离传输。

中国人称它们为“电力新干线”，使用日本子弹头列车的名称，象征速度和效率。

对于中国科学院的工程师郭亮来说，向用户供电最快的方式是直接将其连接到电网，而不是将原材料运输到更靠近他们的发电厂。

电力几乎以光速传播，储存成本高昂。“一旦发电，就需要发送出去。这就是为什么我们需要这样的网络，电力的新干线，以确保电力传输”给那些使用它的人，郭在中国中央电视台的一个脱口秀节目中说。

不同国家对UHV线路的定义不同。中国将直流电（DC）电压水平在800千伏（kV）或以上的线路和交流电（AC）在1000 kV或以上的线路定义为UHV线路。直流系统可以以更少的损失传输更多电力，且用于覆盖更大的距离，但建设成本更高。相比之下，交流线路可以沿途连接到本地电网，因此更加灵活。但它们的长度通常不超过1500公里（930英里），以保持成本效益。中国拥有两者的混合。

尽管中国现在认为这项技术是其风能和太阳能计划的关键部分，但最初并不是为了可再生能源而建设的。中国的国家电网公司之一的国家电网公司，在2004年向政府提出了这项技术的建议，以连接国内的水电和煤电站与数百英里外消耗电力的经济中心。

“中国的大多数自然资源都位于北方、西北和西南，而最高的电力需求和人口则集中在南部和东部沿海，”上海的挪威咨询公司Rystad Energy的可再生能源分析师邓思梦说。

在21世纪初，中国经常发生电力短缺。尽管三分之二的货运流量用于运输原材料，特别是煤，但资源到达的速度不够快。在这一点上，中央政府也在寻求通过开发其资源来发展其广阔的西部地区。

刘振亚，当时中国的国家电网公司的负责人，被中国媒体称为“超高压电力线之父”，他设想了一个超级电网的未来，通过全国范围内的电力传输来结束国内的停电，并使中国成为全球传输技术的领导者。但他的想法遇到了强烈的反对。在接下来的几年中，他的反对者，包括官员和知名学者，反复向政府提出他们的担忧，如技术的可靠性及其对环境的影响。