文 | 中史华纳

编辑 | 中史华纳

美国电力公司用中文？只因一项全球无解的难题现如今只有中国完完全全解决。

一百多年前，当西方进入工业革命、打造电力王国之际，东方巨龙仍在马车慢行、信鸽传书，但中华民族自强不息、百折不挠的精神展现无疑。

在电力事业发展的道路上，中国人民凭借坚韧不拔的毅力，从无到有，从小到大，终于走到了世界前列。

如今，美国电网系统已经开始使用中文进行交流。

01

中国的特高压输电技术

特高压输电技术是近年来中国在电力输电领域取得的重大技术突破，它指的是直流800千伏以上或交流1000千伏以上的超高压输电技术，相比普通110-330千伏的输电线路，特高压输电技术具有输电距离更长、损耗更低的巨大优势。

19世纪，人类只掌握了20公里输电距离的直流输电技术，上世纪，110-330千伏的高压输电技术使输电距离提高到600-800公里，但这对日益增长的用电需求仍然不够。

为进一步扩大输电距离，中国科学家经过艰苦攻关，成功研发出特高压输电技术。

特高压输电线路能够实现千里级的远距离输电，一条1150千伏特高压直流线路，其输电容量相当于3条750千伏的普通超高压交流线路。

特高压直流输电还具有导线材料损耗小的优点，特高压技术极大推动了电网的规模化发展，不同地区的电网可以相互连接，实现电力资源的优化配置。

中国国土面积辽阔，东南沿海用电需求大而电力资源匮乏，西北地区电力资源富余，特高压技术的应用，使偏远的新疆、青海等地丰富的清洁能源可以输送到东南沿海地区，极大缓解了用电紧张的局面。

特高压输电技术的研发历程十分艰辛，中国科学家经历了多年的艰苦探索，20世纪80年代，中国就已经开始着手攻关超高压输电技术。

90年代初，中国成功研制出第一个 500千伏高温超导直流输电装置，实现了重大突破，进入21世纪，我国科研人员继续不懈努力，终于在2006年研制成功 800千伏特高压直流输电装置，实现了从兆瓦到千兆瓦级别的跨越，这标志着中国特高压输电技术达到国际先进水平。

特高压输电项目建设也充满挑战，线路穿越复杂地形，大桥隧道众多，施工难度大，为确保运行安全，所有设备必须经受静电和雷电的双重试验。

线路运行初期，科技人员更是连续不断地进行监测，排查故障隐患，可以说，每一条特高压线路的建成，都凝结着无数科技工作者的心血和汗水。

02

德州电力危机

2021年，德州遭遇百年一遇的寒潮，全州430万户居民停水停电，原本繁华的街道一片死寂，行人难觅，仿佛世界末日。

数日前，极端低温突破30年来纪录，道路结冰、游泳池结冰，甚至马桶都被冻住，管道破裂后的房屋变成“冰窖”，居民被困其中，有人打开壁炉取暖引发火灾，还有人在车内取暖反而一氧化碳中毒身亡，这场灾难导致许多无辜民众丧生。

造成大面积停电的原因，在于美国东西两个电网互不相连，无法互相调配电力，这源于美国的电力传输技术过于落后。

即使拥有登月技术的美国，电力系统却远远跟不上时代发展，美国现有的超高压系统，经济传输距离只有700公里左右，远远不能满足大国对电力调度的需求。

从德州到美国其他区域的供电点，最少有1500公里，就算电网联通，到德州时电力已经所剩无几。

如果美国掌握特高压技术，情况就会不同，特高压经济传输距离可达3000公里以上，大大缩短了距离障碍。

白天西部的光伏电和水电可以源源不断地向东部输送，夜晚东部的风电和火电又可以反向供应西部。

这样全美国就可以统一协调电力，实现最优配置，不会出现区域性断电，这也将大幅提升美国电网的稳定性，在遭遇飓风等自然灾害时仍可保证正常供电，不再有民众因停电而冻死或着火等惨剧发生。

但是，特高压技术的研发非常艰巨，核心难点在于变压器的绝缘问题，当电压升到特高压时，任何物质都有可能成为导体。

美国尝试使用增强版陶瓷来绝缘，但陶瓷质量达到7000吨之巨，根本无法运输安装，日本也投入大量人力财力探索特高压，但由于自然灾害频发和经济发展方向转变，资金短缺难以为继，只能放弃研发。

03

中国电力系统发展历程

电力的发明改变了世界，然而电力系统能够覆盖全国每一个角落，为百姓带去光明，那是一段曲折发展的历史。

19世纪中期，欧美国家进入工业革命，电力技术萌芽，1878年，英国殖民者为迎接美国总统格兰特来访，特意从英国运来发电机，在上海外滩点亮灯光，这对当时的中国人来说，是前所未见的奇观，一个新的时代已经来临。

中国人并不甘于落后，很快加入到电力技术的学习和发展行列，1879年，上海工部局工程师毕晓甫成功利用蒸汽机带动发电机发电，这是中国最早的持续发电记录。

1882年，中国第一个电厂在上海辟雷路(今四川北路)建成，这也是中国第一盏电灯亮起的地方，1897年，中国人在上海自办的第一座电厂南市电灯厂建成，标志着中国电力事业进入快速发展阶段。

直流电输电距离短是一个巨大瓶颈，19世纪末，交流电技术的应用突破了这一难题，使输电距离提高到600-800公里。

但想要实现全国电力互联，这还远远不够，20世纪，“特高压”技术的出现才使得大范围的跨区域输电成为可能。

特高压技术背后是一代又一代科学家的辛勤耕耘，上世纪90年代，中国科学院就开始酝酿建设特高压直流跨区域输电工程。

2009年，中国第一条自主研发的特高压直流输电线路建成，在材料、工艺等方面不断创新，使中国由跟跑者成为世界特高压技术的领跑者。

而电力事业的发展还需要持续用心用力，像当年引进的第一台发电机，因为参观人数太多而烧毁，建厂初期技术人员匮乏，不得不从国外聘请技师，抗战时期，东部沦陷区的电厂多被毁。

中国电力人不畏艰辛，一步一个脚印推进电气化，新中国成立后，在苏联技术支持下，大力发展水电和火电，建立起较为完善的电网系统，改革开放后，电力体制改革持续推进，电力装机规模不断扩大，如今，中国已拥有世界上装机容量最大的电力系统。

04

光明照亮千家万户

改革开放以来，我国电力事业得到长足发展，特别是近年来，在党和国家的正确领导下，在广大电力工作者的不懈努力下，我国电网建设取得重大进展，为经济社会发展提供了强大的电力支撑。

以前，许多偏远贫困地区生产生活还处在黑暗状态，居民只能依靠煤油灯照明。现在，情况发生了根本改变。

无论是青藏高原的牧民，还是深山老林中的村民，都享受到了电的便利，这得益于我国大力推进的乡村电网建设，以及“光明工程”“星光工程”等惠民工程的实施，使电力为百姓带来光明。

如云南省独龙江流域的拉祜族村寨，过去要爬上陡峭的山路才能到县城买日用品，10年前电来了，改变了他们闭塞落后的生活。

村里安装了小水电站，夜晚家家通明，孩子们可以在电灯下学习，还引进了电动磨坊、油压机等电动设备，让劳动变得简单，生活越来越丰富多彩，村民们由衷感谢党和国家的关怀，使他们摆脱了黑暗和贫困。

在新疆塔里木油田，沙漠深处的石油工人通过自己动手，用废弃的输油管道打造出一个小型风力发电站。

它给他们提供了电力照明，并为电视、洗衣机供电，让这片酷热贫瘠的大漠，也有了电的清凉和活力，这体现了我国电力工人敢为人先、艰苦奋斗的精神。

我国不仅让本国老百姓都享有电力福利，还在“一带一路”沿线国家大力推进能源电力合作，在非洲当地修建电站，为偏远地区的学校、医院、家庭提供稳定电力。

这不仅缓解当地能源短缺问题，也推动教育科技发展，提升人民生活质量，得到当地民众衷心感谢，这展现了中国与邻为善、人类命运共同体的理念。

电力工人常年奋战在艰苦环境中，用双手书写着中国电力事业的伟大壮举，我们要牢记每一个牺牲奉献的先烈，珍惜我们今天的幸福生活，让我们以感恩的心，共同编织电力强国的梦想，让光明普照千家万户。

05

美日电力系统发展的瓶颈

美国和日本作为科技先进大国，其电力系统却面临困境，广袤国土的美国，不同地区电力供应不均衡，得克萨斯大停电充分暴露了美国电网脆弱性。

而岛国日本对稳定电力供应更为依赖，两国都曾全力研发特高压输电技术，以解决电力供应的难题，但由于种种原因，最终都未能取得突破，不得不从中国引进特高压设备和技术。

美国广阔的国土面积造成东西部发达地区与中西部落后的电力供应差异，东西海岸地区经济发达，电力资源充裕，而中西部地区电力长期不足，频繁出现限电。

2021年寒流给美国南部地区带去罕见大雪，导致得克萨斯全州大面积停电，这场“大停电”造成超过100万用户失去供电，许多居民在家中冻死。

得克萨斯之所以无法获得其他州支持，是因为美国不同州电网独立运营，这表明美国不存在统一的国家级电网体系，不同地区无法互相支援，这次停电充分暴露出美国电网的脆弱性，抗风险能力明显不足。

如果拥有像中国那样覆盖全国的特高压输电网络，美国就可以实现不同电网的有效对接，不同区域的电力可以互相支援，从而大幅提升抗灾能力。

但美国广袤的国土决定了架设特高压线路存在巨大难度，要在数千公里的距离上传输超高压电流，对美国现有的电力技术仍是一个巨大的挑战，美国科学家曾尝试研发重达7000吨的加强陶瓷变压器，但由于技术难以突破而被迫放弃。

日本作为岛国，其电力供应主要依赖沿海核电站，但人口中心分布在远离海岸的内陆城市，没有特高压远距离输电系统，日本无法有效利用海边的核电站资源，这制约了其电力安全。

同时日本处于多震地带，特高压输电系统还可提高电网的抗震能力，确保重要设施在地震中不会因断电而瘫痪，所以，日本也投入大量资源研发特高压技术，但同样因技术难题和资金不足而半途夭折。

美日科学家在特高压技术上付出了不懈努力，但终究未能突破关键技术瓶颈，相比之下，中国通过持续创新，才独立掌握了特高压核心技术，实现关键性突破。

如今，美日只能从中国高价引进特高压设备，并聘请中国技术人员指导操作，这无形中增加了运作成本。

但如果不引进，他们便难以利用这项战略性技术，美日迫切需要稳定的电力供应，但本国技术短板与中国技术的匹配，使他们的特高压梦想难以轻易实现。

中国的发展道路蕴含着无限可能，也充满了不确定性，我们不能盲目乐观，更不能轻信负面言论，只有保持理性和开放，才能化危为机，开创出一条属于中国的康庄大道。

我们也不能自满自得，更需谦虚谨慎，世界瞬息万变，前路仍迢迢，我们还需不断学习和进步。

中国会在何种道路上，迈向何种未来？这需要时代的洗礼，也需要我们共同探索，让我们一起来书写属于这一代人的传奇与华章。