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特高压:技术与安全性是“风马牛不相及”的话题

特高压:技术与安全性是“风马牛不相及”的话题

  一场历时10年、旷日持久的争议,从要不要发展特高压,到选择直流还是交流,再到“三华”同步电网必要性、经济性、安全性的激辨,让问题的本原日益模糊。作为一名曾经学习、从事过电力专业的旁观者,我也做了一些思考。

 

  电网的发展轨迹

 

  17世纪初,英国皇家医学院院长威廉˙吉尔伯特(WilliamGilbert)发现,大量坚硬的物体经过摩擦可以产生电。他套用希腊语的琥珀(elektron),创造了“电”(electric)这一词汇。随后的时间里,富兰克林、库仑、福特等一批科学家对电表现出浓厚兴趣。1822年,英国科学家法拉第发现磁可以转化成电,1866年,德国科学家西门子发明了自励式直流发电机。1879年,爱迪生发明了电灯,三位天才科学家的伟大发明,将人类社会从蒸汽机时代带入了电气时代。

 

  从1882年爱迪生在美国纽约建设第一个具有实用价值的直流供电系统,到同年7月26日点亮上海外滩15盏弧光灯的电力照明系统,再到1895年尼亚加拉瀑布电站世界首条交流输电系统,早期的电网都由发电厂、输电线、用户三个要素组成,形态非常简单。

 

  随着电的广泛应用,问题随之而来,拥挤的城市越来越没有建设电厂的空间,而煤炭丰富的火电厂和少数能源充沛的水电厂却远离城市。一边是如饥似渴的缺电城市,一边是千里之外的不竭电力,人类却无法突破欧姆定律的限制。

 

  人类的巨大需求,激发着科学家的创造潜能。在超导技术没有取得实质性突破前,提升传输电压等级是唯一有效的办法。于是,电网经历了电压等级由低到高,规模从小到大、由孤立电网到互联大电网的逐步发展历程,10千伏、35千伏、220千伏、330千伏、500千伏、750千伏、800千伏、1000千伏的电压等级相继出现。

 

  总结世界各国电力工业的发展历程,不难发现,决定电网规模和电压等级的首要因素是人类的需求。正是客观存在的巨大需求,使得人类对于未知的世界充满了探索的热情。就像航空事业一样,人类并没有因为担心空难而放弃发展飞机。19世纪末,人们刚刚开始研制飞机的时候,许多世界最知名的科学家公开宣称,搞飞机是最没希望的愚蠢举动。法国费迪南德˙福熙元帅就曾嘲笑“飞机是有趣的玩具,但不具备军事价值”。面对嘲讽挖苦,两位自行车修理工莱特兄弟最终发明了飞机。如今,全球全年有20多亿乘客以飞机作为交通工具。即便刚刚发生了马航失联事件,你去美国、上日本还是会选择飞机。

 

  同样,人类并没有因为早期对房子盖高了可能会倒塌的恐惧,而不发展高楼,反而是依靠技术进步让现在的高楼比以前的矮楼更结实。因为人口膨胀,土地有限,要满足不断增长的居住需求,只能往上要空间。

 

  反对发展飞机、反对发展高铁、反对高层建筑、反对这个那个,其实是一种“逢新必反”的思维习惯。

 

  “稻草人谬误”

 

  逻辑学上有个专业术语叫“稻草人谬误”,说的是A要攻击B,却在B的旁边立了个稻草人,自己轻易将此稻草人击倒,然后宣称已经将B击倒。很显然,这场关于特高压的争辩就是一种非常典型的“稻草人谬误”。

 

  技术路径的选择与必要性的判断从来就是风马牛不相及的两个话题,既不能以安全为理由推翻必要性,也不能以必要性做原因忽视安全性,而是应该依据必要性做出方向性抉择,然后通过技术进步、管理提升来确保安全。

 

  电网科学发展的前提肯定是安全可靠,但我们从来没有因为惧怕风险而逆转电压等级不断升高、电网规模不断扩大的趋势,而是通过技术和管理手段确保了风险可控。

 

  电网的技术创新必然会带动民族电工电气设备制造业的转型升级,促进新能源的发展,但这是电网发展的结果,而不是需要创新的原因。

 

  路在何方

 

  特高压不是灵丹妙药,仿佛只要用它,中国现存和未来所有的能源问题都会迎刃而解,它没有这么好的疗效。但是,从历史发展的规律、从事物发展的逻辑看,只要经济社会没有接近增长的极限,电网的发展就没有达到顶峰。

 

  如果在可预见的将来,我们的经济还能保持中高速增长,电力需求的潜力就足够大,电网规模的扩大、电压等级的提高就是一种必然。假如从今往后,经济增速进入了欧美的年均一两个百分点的时代,那发展特高压就纯属折腾。

 

  有支持电动汽车发展的专家做了测算,如果全世界都达到美国的人均汽车保有量,那么需要4个地球来为我们供给石油。因此,如果想让汽车全面进入中国普通家庭,那发展电动汽车实现电能替代也是必然。

 

  这样看来,似乎可以做出如下预测,特高压不是电网增长的极限,“特特特高压”和“洲际大电网”并不一定是未来的神话。

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