小毋今天想给大家好好聊一聊,关于电的问题,从以前“供四停三”的限电困境,到如今99.9%以上的供电可靠率,中国电力到底经历了什么,这背后藏着的,不是运气,而是一套覆盖发电、输电、配电的全链条硬核操作,下面就带大家一次性看明白。
发电版图大扩容,从“没电用”到“随便用”
要解决停电问题,先得有足够的电,新中国成立初期,电力工业基础薄弱到让人难以想象。
1949年,全国发电装机容量只有185万千瓦,这个数字是什么概念,还不到现在三峡水电站总装机容量的十分之一。
全国的发电量也才43亿千瓦时,不够现在一个大城市半年的用电量。
改革开放后,国家把电力建设当成重点,鼓励地方集资办电,一批大型水电站、火电站陆续开工。
葛洲坝、三峡工程的建成,让中国发电能力实现了跨越式提升,到1996年,中国发电装机容量已经跃居世界第二,发电量也跟着大幅增长。
真正的爆发期从2012年开始,随着两大电网公司、五大发电公司的成立,百万千瓦级机组陆续投运,中国发电进入“高速增长模式”。
发电机的容量更是从2002年开始的3.57亿千瓦,一路不断的飙升,直到2010年已经达到了9.62亿千瓦了,在这短短的8年时间内,可是翻了将近三倍。
现在,中国的发电版图早已多元化发展,西北的水电、火电源源不断输出能量,东南沿海的核电稳定供电,海上风电、遍布全国的光伏发电站,让清洁电力成为新的增长点。
2024年,全国全社会用电量达到9.85万亿千瓦时,这个庞大的数字背后,是足够支撑的发电能力。
从“没电用”到“随便用”,充足的发电容量,为少停电打下了最坚实的基础。
特高压跨山越海,西部电送东部不打折
有了足够的电,还得能送到需要的地方,中国的地理格局很特殊,能源资源大多集中在西北、西南地区,而用电需求最旺盛的,是东部沿海的长三角、珠三角。
以前,西北发的电送不到东南,黑龙江的电没法供给辽宁,“电力不均衡”成了导致停电的关键难题。
2004年前后,全国24个省份出现拉闸限电,当时全国发电装机容量已经有4.4亿千瓦,并不算少。
但由于输电能力不足,西部的电“送不出去”,东部的电“不够用”,只能靠限电缓解压力,这个问题,直到特高压输电技术的出现,才彻底解决。
特高压输电,简单说就是用超高电压输送电力,在输送相同功率的情况下,电压越高,电流越小,电力损耗也就越少。
和普通高压线路相比,特高压的优势堪称“碾压级”,±800千伏特高压直流输电线路的传输距离。
同样是1万度电传输1000公里,特高压线路能剩下9721度,普通高压线路就只剩9316度。
可能有人觉得,这点损耗不算什么,但放到全国尺度上,差距就大了。
2024年全国1/10的用电量需要远距离传输,用普通高压线路输送,一年损耗的电量,足够一座中小城市用一整年,特高压的出现,让“西部远水解东部近渴”成为现实。
白鹤滩到浙江的±800千伏特高压直流输电线路,全长2121公里,额定输电容量800万千瓦,建成以来已经向浙江输送了超过478亿度电。
2024年夏季用电高峰期,这条线路连续八天满功率运行,把金沙江的清洁水电,跨越半个中国送到浙江,硬生生扛住了高温天的用电压力。
更值得骄傲的是,特高压技术完全是中国自主研发,从绝缘设计到核心设备制造,曾经都是世界级难题。
特高压换流阀,需要承受超高电压,由上千只晶闸管堆叠而成,任何一个器件出问题,都可能导致整个设备损坏。
在国家支持下,国内开展了300多项关键技术研究,现在变压器、开关、绝缘等关键设备,国产化率达到100%。
中国特高压技术还走出了国门,巴西东北部的±800千伏特高压项目,已经成为中国技术输出的名片。
配电“最后一公里”,地下隧道+环网供电保稳定
有了充足的电,也能远距离输送,最后一步就是把电安全送到千家万户。
这“最后一公里”的配电网,直接决定了我们家里会不会停电,配电网是电力从变电站降压后。
通过线路和设施分配到用户的系统,一旦老化、过载或者遭遇自然灾害,都可能造成停电。
美国、日本就经常因为配电网问题陷入大规模停电,2024年4月,美国中部和东部遭遇暴风雨,电线杆被刮倒,超过70万户人家停电。
2023年1月,日本东北部大雪压垮架线,多条线路停运,中国是怎么解决这个问题的,答案是“地下化”和“智能化”。
很多城市已经放弃了传统的地上电线杆,转而建设地下电缆隧道,宁波潘桥高压电缆隧道就是典型例子。
这种隧道专门为电缆设计,能避开台风、暴雨等自然灾害的影响,建设这样的隧道可不简单。
施工前要勘探土质,用盾构法或顶管法开挖隧道,然后用牵引机把电缆拉进隧道,做好接头、防水、防火处理,还要经过多重试验才能运行。
隧道里还配备了机器人巡检、机器狗巡检,大大提高了检修效率,减少故障风险。
光有地下隧道还不够,配电网的结构也得升级,以前的配电网是“树状结构”,一条主干线分出多个分支,只要主干线出问题,下游所有用户都会停电。
一旦某段线路故障,系统会自动切断故障段,从另一个方向供电,几乎不会影响用户用电。
在对供电要求更高的区域,还采用了网状或双花瓣配电网,每个用电点都有多条线路、多个电源供电,相当于给电力供应上了“双保险”,供电可靠率能达到99.9999%。
除了硬件升级,软件调控也很关键,现在的虚拟电厂技术,能把商场空调、充电桩等分散资源整合起来,用电高峰时,通过降低空调功率、延后充电桩充电,缓解电网压力。
跨省电力交易机制也在发挥作用,2024年夏季,外省每小时送到浙江的电,能满足3000万台家用空调同时运行,突发高峰时还能通过全国统一电力市场紧急供电。
无论台风、暴雨还是冰雪灾害,电力工人都会第一时间抢修,守护万家灯火。
其实,我们很少感受到停电,本质上是享受着一套“超可靠电力系统”的福利。
从西部的发电站,到跨山越海的特高压线路,再到地下的电缆隧道和智能配电网,每个环节都在默默发力。
中国电网从来不是单纯的商业系统,而是被赋予了公共服务使命的基础设施。
它的厉害之处,不在于有多复杂的技术,而在于让“不停电”成为常态,让我们在不知不觉中,享受着这份最踏实的“奢侈”。
未来,随着新能源的进一步发展,电力系统还会持续升级,但那份“灯火长明”的安心,只会越来越牢固。
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