特高压，拯救经济危机的关键，中国技术垄断全球

中国工程院院士舒印彪深度解读我们为什么建设电力高速公路，

特高压是目前世界上电压等级最高的输电技术，舒印彪总结为8个字：国家需要、国情使然。

特高压的未来发展前景
到2060年实现碳中和的时候，我国的新能源 装机将从现在的5亿千瓦增加到50亿千瓦，新能源发电的比重将由现在的10%左右将提升到60%左右。在输电环节，特高压输电还要继续发挥它的网络优势和网络功能，支撑大规模新能源的并网和消纳。
大家知道，新能源它是一个随机性和间歇性这个特点，我们现在还没有办法能够控制风电和光伏。同时，我们国家地域辽阔，在新能源的发电上，存在着区域性和季节性的差异。这很好理解，就是在东部可能会有一个星期的连续阴天，光伏就不能发电了，而在西部艳阳高照。为了实现这个多能互补、区域的互济，就需要一个强大的网络平台，特高压将发挥这个作用。

因为特高压所有关键设备都是由我国自主设计并制造的，所以我们拥有特高压的标准制定权，以后任何国家建设特高压都必须给我们交钱。


目前我国共有25条在运特高压线路、7条在建特高压线路以及7条待核准特高压线路，线路总长约2.9万公里，预计到2025年将到达4万公里。特高压作为我国电力能源的“血管”，说是新基 建的核心不为过。

碳中和背景下、除了5G耗电高，城际高速铁路和城市轨道交通也都是用电大户，加上新能源汽车的普及，还有大数据 中心、人工智能 、工业互联网 这些项目一旦建成，现有的电力行业必然无法满足需求。特高压是未来唯一趋势


新冠疫情导致了全球性的经济衰退，中美这次罕见选择了同样的应对措施。但同人不同命，美国能复制中国模式吗？

为什么基建是解决经济危机的良药？
2020年新冠病毒肆虐，导致全球经济衰退4.4%，但这二战以来最大的经济衰退还在持续。在这种情况下，中国发布30万亿新基建计划，美国发布2万亿美元基建计划，为什么中美同时选择发展基建应对经济危机？
基建是最快拉动内需，大量增加就业，并可持续 拉动经济发展的一种策略。拿大家已经熟知的罗斯福新政举例。
美国罗斯福新政指在1933年开始的一系列救市计划，那时候美国正在经历大萧条，经济衰退近40%，工业产出下降近30%，50%的人力闲置，25%的人口失业，国家无力应对，整个国家陷入动荡之中。

罗斯福1933年当选美国总统，算是临危受命，开始实施罗斯福新政，第一步先用经济方法救市，使美元贬值，刺激出口让经济不再下跌。
第二步开始大兴土木，发展基建，以工代赈，将失业的年轻人组织起来，开始了高速公路、水利设施、公共卫生、再造森林、防控洪灾等基建项目的修建工作。
因为这些工程需要大量的机械设备，而机械设备需要钢铁和石油，钢铁又需要煤炭 冶炼及原材料，产业链一步步延伸下去，大量的就业岗位出现。
当人们有了工作，挣了钱必然去消费，从而扩大内需，内需促进生产，整个基建项目便可以持续拉动经济复苏，这就是基建可以拯救经济危机的原因。

2008年，美国“雷曼兄弟”银行 倒闭诱发了全球性经济危机，中国同样是借助基建来拉动经济。
当时我国的经济发展依赖出口，欧美人民失业在家，需求下降，让我们的出口受阻，国内大量的企业倒闭。甚至中国最大的纺织工厂无锡国棉一厂，也准备破产重组。
加上5.12汶川大地震造成的破坏，我国经济亟待一针强心剂。
所以我国决定投入四万亿，发展基建项目，目的是“促发展，保就业”，拉动内需，先投资约1万亿元用于四川地区的重建工作，大量的建设项目重启，吸纳了大量就业，就业带动消费，很快四川就恢复了活力。

除了四川的重建工作，还有大量的建设计划开始逐步实施。
中国人深知要想富先修路，那几年我国高铁发展迅速，2008年我国铁路营运里程超过8万公里，但是依旧满足不了社会需求，所以高速铁路规划的“四纵四横”开始建设。
没过多久“八纵八横”也提上日程，铁路建设组成了我国最大的基建队伍，“基建狂魔”也由此诞生。
高速铁路发展，必然带动高速列车的出现，“和谐”号动车组和“复兴号”动车组相继出世，设计制造过程中吸纳了大量的工程人员，培养出一批世界顶级的机械工程师和设备工程师，为我国工程机械的发展做出重要贡献。
到了2020年我国铁路运营里程已经到达14.14万公里，世界第二，高速铁路里程3.6万公里世界第一，国家不断涌现出1小时城市圈，例如京津冀 、长三角 、珠三角，有力的促进了我国经济的发展。
目前施工难度最大的川藏铁路线已经开始动工，标志着我国铁路建设可以在任何复杂工况下进行。

除了铁路网，还有高速公路的建设，2008年我国公路里程6.03万公里，到了2020年高速公路已经到了15万公里，位居世界第一，并且建设出港珠澳大桥等工程奇迹。
2006年我国民航机场也只有152个，运输总周转量只有376亿吨公里，是美国的五分之一。但是到了2020年机场达到296个，运输总周转量也达到798.5亿吨公里，在此期间我国还建成了“世界新七大奇迹”北京大兴国际机场。
“铁公基”的发展让我国不仅迅速摆脱经济衰退，还促使我国破茧而出实现经济飞速增长，大幅提高我国人民的生活标准。
美国曾酸溜溜地表示，美国基建水平不如其他国家的事实挑战到了美国人的基本观念，甚至还说无法接受中国人能比美国人享受到更好的铁路交通。
当然，无论美国怎么说，都只是嘴皮子功夫。真实情况是，美国的基建实力就是不如中国。

不过需要注意的是，中国此次提出的是，新基建。这跟传统基建有什么不一样？
新基建就是推动科技和未来经济发展的“新式基建”。上世纪80年代，美国基建水平极高，拥有世界最完备的铁路网、公路网以及民航线路，整体压苏联一头。
但是苏联解体后，美国长期积累的巨额财政赤字瞬间压垮了经济发展，导致美国国内经济增长乏力，发现能修的路都已经修了，传统基建无法使力，苦恼无比。
但是在1993年9月15日，美国公布了一项具有划时代意义的“新基建”，就是著名的“信息高速公路计划”。
通过大力发展互联网，家家通宽带，将通讯网络、计算机 、数据库以及日用电子产品组成新一代的网络，催生一场信息革命，成就了高通 、英特尔 、苹果 、IBM、微软 、谷歌 等科技巨头，让美国迅速摆脱经济衰退，进入了高增长、低通胀、低失业的时代。

所以说，基建是治疗经济危机的良药，而新基建更是促进产业更新换代的核心关键。
特高压为什么这么重要？
我们国家的新基建计划包含七个方面，分别是5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网。
我们发现除了特高压外，其他基建项目都是对电力需求极大的工程。
尤其是5G，因为4G的最高频率在2GHZ左右，基站的覆盖半径是1000米-3000米，总能耗则在2-2.5kW之间，目前全国大概有544万座4G基站。
而5G的频率在30GHZ-300GHZ之间，有一个高中物理公式是，波长＝光速／频率，意味着频率越高，波长越短。
而波长越短，衍射能力越弱，信号穿透障碍物会损失很大能量，所以传输距离就可能越近。另外，频率越高在传播过程的损耗越大，所以5G的覆盖面积只有300米-450米之间。
因此5G基站数量必须达到4G基站数量的2倍以上才能到达目前的覆盖范围。另外，频率越高携带的能量越大，经过计算5G单站耗电量是4G的2.5倍-3.5倍。

除了5G耗电高，城际高速铁路和城市轨道交通也都是用电大户，普遍使用35KV的高压输电网，耗电量巨大。
加上新能源汽车的普及，还有大数据中心、人工智能、工业互联网这些项目一旦建成，现有的电力行业必然无法满足需求。
所以对于我国未来发展来说，电力的充足和稳定成为发展新基建的关键。我们必须保证能源的多样性的同时，还要满足未来发展的需求。那我国目前的能源情况，能够满足吗？
2020年我国火力发电到达5.28万亿千瓦时，占到总发电总量的71.16%，火力发电中以化石能源为主，可是我国化石能源储量不高，依赖进口。
加上我国承诺到了2060年实现“碳中和”，所以高污染的化石能源发电要逐步被淘汰。
在这种情况下，我国将风力发电、光伏发电、核能发电、水利发电、地热、生物质能发电全部列入“十三五”发展计划。

尤其是我国水利发电的发电量是仅次于火力发电的项目，成为未来电力发展的重中之重。
经过计算我国水利发装机容量可达到6.6亿千瓦时，年发电量约3万亿千瓦时，目前我国实际水电装机容量和年发电量才达到3亿千瓦时和1万亿千瓦时，远远满足不了需求。
不过水电工程除了能发电外，还具有防洪、灌溉、供水、航运、旅游等综合利用效益，还可以有效减少化石能源的污染。
目前来看我国水电发电量达到1万亿千瓦时，可节约原煤5亿吨，减少二氧化碳排放量约8亿吨。
随着我国抽水储能电站的发展，未来我国要将目前水电开发利用率的30%提高到90%以上，可有效控制污染。
除了水利发电，我国将继续大力推进其他可再生能源发展，通过技术迭代降低可再生能源发电成本，目前已卓有成效。
现阶段我国光伏与风电的发电电价虽然高于煤电的发电电价，但其实已经有了明显下降。通过技术升级，我国风电设备造价从9026元每千瓦降至7160元每千瓦，降幅高达21%。
而光伏发电造价从25000每千瓦降至4800元每千瓦，降幅80%。未来风力和光伏发电成本还有进一步降低的可能。
电有了就必须面对一个问题，那就是传输。因为我国能源分布极为不均匀，西部发电量占据全国70%以上，但是东部却是我国最大的用电区域，如何输送？
西电东输项目出现，特高压就是其中的重中之重。

为什么说我们的输电工程离不开特高压？因为特高压具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等技术优势。
根据物理公式 W=UIT，W是电工，U是电压，I是电流，T是时间，时间和电流一定的情况下，增加电压可大幅提高输电效率。
所以特高压比起欧美主流的超高压，输送容量提高3倍左右，而输电损耗可降低45%，相同容量的输送造价可降低28%。
整个高压输电项目包括电源控制端、高压传输线路及配电设备。而高压线路则是整个特高压的核心，包含交/直流特高压设备、缆线和铁塔、绝缘器件、智能电网等设备。
但是特高压比起超高压技术门槛要高得多，首先特高压电路中，电压容易击穿电阻，所以必须在超高压设备原有的基础上，大幅提高输电设备绝缘电阻，对于关键设备也叫一级设备，包括开关、变压器、电抗器、绝缘子以及电缆等设备进行升级和改造。

目前特高压的关键技术已经被我们全部攻克，并在长期运营使用中将技术逐步完善，可以长期保证特高压输电的稳定性和安全性。
因为特高压所有关键设备都是由我国自主设计并制造的，所以我们拥有特高压的标准制定权，以后任何国家建设特高压都必须给我们交钱。
目前我国共有25条在运特高压线路、7条在建特高压线路以及7条待核准特高压线路，线路总长约2.9万公里，预计到2025年将到达4万公里。特高压作为我国电力能源的“血管”，说是新基建的核心不为过。
对比之下，中国都已经开始新基建了，美国还在玩传统基建，有可能成功吗？