"采用交流1000kV及直流正负800kV电压的输电方式，建设特高压骨干网架，将大大提高电网的输电能力，减少电力线路走廊用地，降低输电损耗。这相当于架设一条输送能源的'电力高速公路'，将显著改善我国负荷中心的缺电局面，有助于有限资源的优化利用。"

中国科学院院士、中国电力科学院总工程师、国家自然科学基金委工程与材料科学部主任周孝信指出：能源是社会经济发展的基础；近年来，随着中国经济的高速发展，用电需求持续增长，加上我国能源基地与用电负荷中心的地理分布极不均衡，远距离大容量将西部电力送往东部负荷中心，是中国电网的特点之一。

让周孝信感受最为深刻的是，国家自然科学基金委员会建立之初，就对我国超高压、特高压输电技术方面的基础研究给予大力支持。近20年来，中国在超高压、特高压输电技术方面进步很快。他说："自然科学基金对这一领域的支持，起到了很好的引领作用。可以说正是基金的早期支持，才衍生了一系列后续技术研究和开发，带动了相关产业的发展。"

特高压输电的三大优点

"科学、经济的输电方法，应该根据输电功率的大小和输电距离远近，通过技术和经济分析，选择不同的输电电压。我国主要能源基地远离用电负荷中心。这种情况非常适合采用超高压、特高压输电。"

周孝信说："输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比。输送相同功率时，电压越高、电流越小，线路的损耗就小。同时，输电电压越高，从电源侧发电机端看去电路的阻抗就越小，在输电系统中，输电线路和发电机之间同步运行的稳定性就越高。因此特高压输电有输送能力强、损耗小、稳定性好三大优点。"

周孝信1993年当选中科院院士，作为电力系统资深专家，同时担任国际电气与电子工程师协会北京分会主席、国家电网公司特高压电网顾问小组组长。他长期从事电力系统分析方法的研究，20世纪70年代开始研究现代电力系统分析数学模型和计算方法，主持开发了我国第一套"电力系统分析综合程序"大型软件，在我国第一条330千伏超高压输电线路工程、第一条±500千伏高压输电线路工程等电力系统工程中提出并采用新的分析模型、计算方法和关键技术。

我国通常将110千伏以下电压称为高压，现在主要用在配电，多年前华北地区电网最高电压就用110千伏。超高压是指220千伏至750千伏之间的电压等级。交流特高压是指额定电压在1000千伏及以上的交流电压，直流特高压指额定电压在正负750千伏及以上的直流电压。我国特高压电网，将由1000千伏交流输电和正负800千伏级直流输电组成。

研究表明，在同等条件下，一条1000千伏的特高压线路，输送容量是500千伏超高压线路的4~5倍，单位输送电量投资仅为后者的73%左右。以金沙江水电向华东送电为例，初步技术经济比较认为，用特高压输电比用500千伏输电可节省投资130亿元左右。其大略演算如下：

输送容量在1000万至1500万千瓦，输送距离2000公里以上，用特高压输电比超高压输电要经济。当需要输送容量1000万千瓦时，采用500千伏电压需约10回线路，每回中间需约7个开关站，投资估计370亿元；而采用1000千伏特高压输电时，仅需2回线路、中间4个开关站，投资估计240亿元。

另外，在导线总截面和输送容量相同的情况下，1000千伏线路的电阻损耗约是500千伏线路的1/4。因此，采用特高压输电可以明显减少线路损耗，降低电网运行成本。这样就大量减少了土地征用、减少了植被破坏和水土流失。采用特高压输电，直接把清洁的电力输送到华东、华北、广东等人口稠密的负荷中心，降低人口密集区的环境容量饱和的压力。

依靠自己的力量发展特高压输电

"前苏联做过1000千伏的特高压输电线路，但不久就降压运行，日本也进行过特高压工程建设，不过一直没有投入商业使用。依靠我们自己的力量，我国特高压输电的发展刚刚开始。"

周孝信介绍，中国第一条1000千伏的试验示范工程晋东南至湖北荆门的线路即将开工，预计2008年完成。他说："这将是国内第一条交流特高压线路。针对特高压输电线路和设备绝缘性能要求高、电磁场干扰大、可听噪声和无线电噪声大等方面的问题，必须采取相应的技术措施，如合理布置导线、增加导线对地距离、研究并采用紧凑型线路，采用低噪声导线与导线涂抹憎水涂料等。有些问题还要在实际输电线路中加认识和验证。我们希望它能起到一个示范作用。为以后其他工程积累些经验。"

周孝信说，三峡工程的发电能力是1820万千瓦，可以通过500千伏交流和直流输电满足其输送电能的需要。不过，"我国未来在长江上游及其支流，在四川、云南交界的地方，要建设总电量比三峡大得多的若干个大型水电站。其中溪落渡、向家坝已经开工，这两个电站的发电能力加起来与三峡相当。发出的电力在当地用不完，要大量输送到华中、华东。这种远距离、大电量的水电输送将来会采用特高压直流输电"。南方电网旗下的"云南-广东正负800kV直流输电工程"和国网公司旗下的"溪洛渡、向家坝和锦屏水电站正负800kV特高压直流输电工程"，也将于近期相继开始建设。

"中国发展特高压输电技术，必须依靠自己的力量，走借鉴国外技术和经验与自主开发研制、自主制造、设备国产化相结合的道路。"周孝信指出，由于各国在特高压交、直流输电中所用的额定电压不同，输送距离和环境条件不同，对设备的要求也不同。例如，我国用于长距离的特高压输电线路的并联高压电抗器，应随系统潮流和电压变化调节其电抗值；而日本的特高压线路较短，未采用并联高压电抗器；前苏联对高压可控电抗器进行了技术研究和装置研制，但并未用于实际工程。此外，前苏联和日本都未对特高压输变电设备在高海拔和污秽情况下的外绝缘特性开展研究。在交流设备方面，目前世界上具有制造1000千伏级设备经验的只有前苏联和日本，但它们都不能直接用于我国；在直流设备方面国际上更是没有制造的先例。

科学基金起到引领作用

"在超高压、特高压输电方面，国家自然科学基金支持了很多项目。如工程与材料科学部和其他学部联合组织的'西部能源利用及其环境保护的若干关键问题'重大研究计划，支持了关于特高压输电的重点项目和若干面上项目。在超高压、特高压输电基础研究的某些方面，很多问题要通过大量的试验研究来完成。如重庆大学教授、中国工程院院士孙才新主持的'西北高海拔地区超特高压输电外绝缘放电基础理论研究'项目，就联合了高校和试验研究机构，利用当地的一些优势，长年在高海拔地区进行试验研究，取得了很多宝贵的第一手材料和数据。"

周孝信介绍，多年来基金委在超高压、特高压输电领域支持了两类项目：一是高电压技术理论的研究，涉及高电压绝缘技术、线路和设备技术等；一是电网系统研究，着眼电网系统怎样安全、经济、稳定运行等问题。通过基金的支持的基础研究，带动了进一步的技术研究和开发，为我国电力工业的发展作出了贡献。如1996年至2000年，国家自然科学基金委、电力部、东北电力公司联合资助了周孝信主持的"超高压输电系统中灵活交流输电（可控串补）技术"项目，对提高超高压输电系统输送能力关键设备的可控串联电容补偿，在装备和系统方面进行了全面的基础理论研究。在研究成果基础上，国家发改委和国家电力公司进一步支持了相应的技术攻关和工程示范，使我国掌握了超高压输电系统可控串补设备和系统的关键技术，成为世界上少数掌握这一技术并能工程实施的国家之一。

"在工程科学领域，国家自然科学基金资助的引领作用，体现在基础研究完成后，会带动后面具体关键技术的研究开发和装备制造。在这后一阶段企业和有关部门等就会投入更多的支持。没有前期的基础研究，后面的这些工作是不可能的。"周孝信说。