快乐十分

2015年12月22日 ?
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14億人全民通電,中國如何做到的?
2019-07-08 19:27來源:

  截至2018年底

  當全世界發電量增速僅為3.7%時

快乐十分  中國卻以8.4%的迅猛增速領跑全球

快乐十分  全年發電量達到71118億千瓦時

快乐十分  幾乎是以“一己之力”

快乐十分  生產了全球超過1/4的電量

快乐十分  平均每2秒產生的電力

  就足以滿足一個中國人

快乐十分  一輩子的電力需求

  ▼上文中國人的平均壽命按76歲計,人均用電量參考2018年數據;下圖為2018年世界各國發電量TOP10,制圖@鄭伯容/星球研究所

  不僅如此

快乐十分  放眼全球233個國家和地區

  中國還是第一個

快乐十分  也是唯一的一個

快乐十分  擁有近14億的超龐大人口

  卻依然能做到全民通電的國家

快乐十分  ▼上海夜晚衛星圖,燈火通明的城市,圖片來源@NASA

  中國,究竟是如何做到的?

  I

  70.4%

  2018年中國人使用的所有電力中

  70.4%來自于火力發電

快乐十分  可謂是全國電力的大半壁江山

  ▼2018年中國火力發電量占比,制圖@鄭伯容/星球研究所

快乐十分  高聳的煙囪或宏偉的冷水塔

  是火力發電廠最常見的特征

  ▼隨著處理工藝的進步,火電廠的煙囪逐漸與脫硫塔合并;下圖為霧氣中的冷水塔,電廠中被加熱的冷卻水在冷水塔中冷卻后循環使用,攝影師@孟祥和(請橫屏觀看)

  煤炭、石油、天然氣

快乐十分  甚至秸稈、垃圾等等

  都是可用于火力發電的燃料

  由于燃料易得、技術成熟

快乐十分  火電廠的分布極為廣泛

  在大江南北遍地開花

  ▼內蒙古霍林郭勒錦聯電廠,攝影師@鹿欽平

快乐十分  ▼臨水而建的廣州市華潤熱電廠,攝影師@陳國亨

  而在中國這個“煤炭大國”

快乐十分  火力發電則又命中注定

快乐十分  將成為燃煤電廠的天下

快乐十分  其裝機容量在所有火電廠中

  占比幾乎接近90%

  全國5800多處大小煤礦

快乐十分  年產約36.8億噸原煤中

快乐十分  超過一半的產量

  都將運往這些電廠熊熊燃燒

  ▼以上數據來源中電聯《2018-2019年度全國電力供需形勢分析預測報告》;下圖為安徽宿州匯源發電廠,右下角為電廠儲備的煤炭,攝影師@尚影

  這就意味著

  火力發電的版圖

  必然與煤炭生產的格局息息相關

  在煤炭資源相對豐富的北方地區

  火電裝機容量占比超過70%

  是最主要的電力來源

  ▼以上“北方地區”包括東北、西北(除青海省外)和華北地區,以及山東和河南兩省;下圖為2018年全國各地區發電類型及裝機容量占比,制圖@鄭伯容&鞏向杰/星球研究所

  然而“出人意料”的是

  山東、江蘇、內蒙、廣東、河南

  山西、浙江、安徽、新疆、河北

快乐十分  以上火電裝機容量排名的前十位中

  多個南方沿海省份同樣赫然在列

  甚至遠超諸多煤炭大省

  這些“特殊”的地區

快乐十分  往往人口密集、經濟發達

  對電力的需求格外旺盛和強烈

快乐十分  ▼2018年全國各省、直轄市和自治區用電量對比,制圖@鄭伯容/星球研究所

快乐十分  在迫切的用電需求下

快乐十分  眾多火電廠拔地而起

  例如僅在廣東一省

  2017年的火力發電量

快乐十分  已達到3165億千瓦時

快乐十分  比產煤大省山西還要高出26%

  而要產生如此量級的電力

快乐十分  用于發電的煤炭將以億噸計算

  然而

  像廣東這樣的電力負荷中心

  大多并非煤炭產區

快乐十分  距離最近的煤炭基地

  也可能相隔千里之遙

  如此大量的煤炭該從何而來?

  ▼我國使用的煤炭包括自產和進口兩部分,但煤炭進口量目前僅為全國煤炭消費量的約1/10,因此下文主要討論自產煤炭的供應。下圖為廣東省廣州市荔灣火電廠,攝影師@劉文昱

  要回答這個問題

  不如先將目光轉移到

  山西大同與河北秦皇島之間

  這里連接著一條聲名赫赫的鐵路

  它以不到全國鐵路0.5%的營業里程

  完成了全鐵路近20%的煤炭運量

  相當于每秒就有14噸煤炭

快乐十分  搭載著鋼鐵輪軌呼嘯東去

快乐十分  奔向千里之外的渤海之濱

快乐十分  這就是大秦鐵路

  這是中國第一條重載鐵路

  單列列車全長近4000米

  相當于10-20列高鐵列車相連

快乐十分  煤炭運至秦皇島港后

  便可通過成本更低的海運

  運至東部和東南沿海地區

  ▼河運運輸費用大約為鐵路運輸的30-60%,海運則更便宜;下圖為大秦鐵路,注意列車的長度,攝影師@姚金輝(請橫屏觀看)

  2008年春節期間

  南方地區雨雪冰凍肆虐

快乐十分  大量輸電、運輸線路受損

  近17個省被迫拉閘限電

  而就是在這個時期

  大秦鐵路單日運量首次突破100萬噸

快乐十分  并持續了整整20天

  大量煤炭燃料源源不斷地送往南方

快乐十分  可謂是真正的“雪中送炭”

快乐十分  ▼秦皇島港口堆放的煤炭,圖片來源@VCG

  而大秦鐵路也僅僅是

快乐十分  中國煤運鐵路網絡的冰山一角

快乐十分  預計到2019年10月

  又一條重載線路蒙華鐵路建成

  內蒙古、山西、陜西等地的煤炭

  將由此直抵華中地區

  這條鐵路全程跨越7個省份

快乐十分  一次建成里程超過1800余千米

  堪稱世界之最

快乐十分  ▼隴海鐵路鄭州段旁的火電廠,攝影師@焦瀟翔

  屆時

快乐十分  以多條重點線路為核心

  山西、陜西、內蒙古、新疆

快乐十分  以及沿海、沿江等六大區域

  將通過縱橫交錯的鐵路連成一片

  而這個龐大的運輸網絡

快乐十分  如同一條條鋼鐵動脈

  將全國75%的煤炭送往四面八方

快乐十分  ▼其他煤炭運輸方式包括公路運輸、航運等,目前中國煤運通道網絡共“九縱六橫”,下圖為其中部分重點線路,制圖@鄭伯容&鞏向杰/星球研究所

  然而

  隨著用電需求高速增長

快乐十分  浩浩蕩蕩的“西煤東運”“北煤南運”

  仍然不是一勞永逸的辦法

  在主要的電力負荷中心周邊

  往往以中小型火電廠居多

快乐十分  這些電廠建設成本低、建站速度快

  但在生產等量電力時

快乐十分  耗煤量卻比大型電廠高出30-50%

快乐十分  ▼位于城市中的西安灞橋熱電廠,目前總裝機容量24.9萬千瓦,攝影師@李順武

  不但如此

快乐十分  在技術和經濟尚不發達的年代

  這些中小型火電廠產生的煙塵

快乐十分  二氧化硫、氮氧化物等空氣污染物

快乐十分  也難以得到統一和高效的處理

  于是自20世紀60年代起

  在煤炭礦口、中轉港口附近

快乐十分  眾多大型火電廠開始崛起

  ▼山西古交發電廠,鄰近煤炭礦口,也稱坑口電站,攝影師@陳劍峰

  ▼浙江臺州第二發電廠,鄰近港口,也稱港口電站,攝影師@汪開敏

快乐十分  例如位于內蒙古呼和浩特的托克托電廠

  距離準格爾大型煤田僅50km

快乐十分  裝機容量達到672萬千瓦

快乐十分  位列世界燃煤電廠第一位

  大型坑口、港口電廠的建設

  能大大減輕煤炭運輸的壓力

  提升燃煤效率、統一控制排放

快乐十分  但是電廠與負荷中心之間

  有時相隔達到數千千米

  這又該如何解決?

  答案其實很簡單

  就是輸電

  但要實現起來卻并非易事

快乐十分  畢竟在如此遙遠的輸電距離下

  線路的阻抗已然無法忽略

  人們只能盡量降低傳輸電流

  才能最大程度地減少線路損耗

  這就意味著

快乐十分  傳輸功率一定的情況下

  在保證經濟性的同時

快乐十分  必須盡可能提升輸電電壓

  ▼傳輸中的損耗Q可以通過公式Q=I2Rt計算,當電阻R無法忽略時,電流I越小,則損耗越小;而輸電功率計算公式為P=I×U,因此當功率P額定時,為了降低電流I,則必須提升電壓U;下圖為康定折多山云海中的線塔,攝影師@李珩

  1954年時

  我國自行設計施工了第一條

  220千伏的高壓輸電線路

  傳輸距離369千米

  但已落后世界大概30年

  65年過去

  從高壓到超高壓

  從超高壓到特高壓

  遠距離輸電技術突飛猛進

  目前最高電壓等級已達到

  交流1000千伏和直流±1100千伏

  單條線路的輸電距離

快乐十分  更是突破3000千米

快乐十分  相當于烏魯木齊到南京的直線距離

  在全世界首屈一指

  ▼對于交流輸電,35-220千伏稱高壓,330-1000千伏為超高壓,1000千伏及以上為特高壓;對于直流輸電,±400-±660千伏為超高壓,±800千伏及以上則為特高壓。下圖后方為酒泉至湖南±800千伏特高壓直流輸電線路,攝影師@劉忠文

  鐵路和輸電兩張網絡縱橫交錯

快乐十分  讓無論是位于負荷中心

快乐十分  還是地處礦口、港口的火電廠

  都能共同發力

快乐十分  成為我國電力工業的中流砥柱

  然而

  盡管火力發電廠的

  除塵、脫硫、脫硝技術日益成熟

快乐十分  但化石燃料的消耗、溫室氣體的排放

  讓人們不得不繼續尋找更為清潔的電力

  水電便是其中之一

  II

  88%

  在中國

  無論是水力資源的蘊藏總量

快乐十分  還是可開發的裝機容量

  均穩居世界第一位

  如此豐富的水能資源

  如此巨大的開發潛力

快乐十分  注定水力發電在我國

快乐十分  將擁有至關重要的地位

快乐十分  其發電量占比達到17.6%

  與火力發電一起

  供給了全國88%的電力

  ▼2018年中國水力發電量占比,制圖@鄭伯容/星球研究所

  水力發電利用流水勢能

  持續推動水輪機旋轉

  繼而帶動發電機產生電力

  全程既不需燃料、也無廢氣排放

快乐十分  相比火力發電更加清潔

快乐十分  ▼白鶴灘水電站正在修建的水輪機室(也稱“蝸殼”),用于將水流沿圓周方向導向輪機,攝影師@李亞隆

  2018年

快乐十分  全國水力發電量達12329億千瓦時

快乐十分  相當于節約煤炭近4億噸

  此外,水電站經過合理的選址和設計后

  還可兼具防洪、航運、供水

快乐十分  ▼長江三峽水利樞紐工程中的五級船閘,上下水位落差可達113米,相當于35層樓的高度,攝影師@李心寬

快乐十分  以及調水、排沙等功能

  ▼黃河小浪底水電站,攝影師@鄧國暉

  又或者在上游庫區

  形成別具一格的風貌景觀

  ▼新安江水庫,千島湖,圖片來源@VCG (請橫屏觀看)

  然而

快乐十分  我國的水力資源分布同樣極不均衡

快乐十分  其中西南地區高山峽谷眾多

快乐十分  大江大河穿流其間、奔騰而下

  幾乎集中了全國超過60%的

  可開發水力資源

快乐十分  金沙江、怒江、瀾滄江

快乐十分  大渡河、烏江、雅礱江

快乐十分  再加上南盤江和紅水河

  以及長江上游等

  全國十三大水電基地中

  西南地區獨占8席

快乐十分  ▼長江上游水電基地指長江宜賓到宜昌段;中國大型水電站分布(裝機容量大于120萬千瓦),制圖@鄭伯容&鞏向杰/星球研究所

  和火力發電不同

快乐十分  水電的“原料”無法進行運輸

快乐十分  因此若要將電力送往負荷中心

快乐十分  除了依靠輸電工程外別無他法

  這就意味著

  水力發電的崛起和繁榮

快乐十分  必將與遠距離輸電技術相伴相生

  我國第一條萬伏級交流輸電線路

  第一條110和220千伏高壓交流線路

  第一條330千伏超高壓交流線路

  以及第一條高壓直流輸電線路

  就此應運而生

  ▼甘肅省劉家峽水電站,圖片來源@圖蟲創意

  1988年底

  著名的葛洲壩水電站落成

快乐十分  它是長江上第一座水電站

  人稱“萬里長江第一壩”

  而與之配套建成的

  便是我國首個超高壓直流輸電工程

快乐十分  其電壓等級達到±500千伏

  以1046千米的輸電距離

  將華中和華東電網連為一體

  讓葛洲壩水電站的電力

快乐十分  得以源源不斷地送往上海

  ▼葛洲壩水電站和湖北宜昌市市區,攝影師@李理(請橫屏觀看)

快乐十分  世界上規模最大的三峽水電站

  裝機容量達2250萬千瓦

  相當于8個葛洲壩水電站

快乐十分  以及3個內蒙古托克托火電廠

快乐十分  (世界第一大燃煤電廠)

  2018年三峽水電站的全年發電量

快乐十分  更是首次突破1000億千瓦時

  相當于湖北省全省發電量的40%

快乐十分  創全球水力發電量新高

快乐十分  千里之外的江蘇、廣東和上海三地

快乐十分  則通過三條±500千伏的直流輸電工程

快乐十分  與這個“超級發電機”緊密相連

  ▼三峽水電站泄洪,攝影師@黃正平

  而隨著云南小灣水電站開始發電

  全球首個±800千伏特高壓直流輸電工程

  正式登上歷史舞臺

快乐十分  其輸電距離達1438千米

  可將電力從云南一路送至廣東

  曾經落后世界數十年的中國

  自此便和全世界一起

  邁入了特高壓直流輸電時代

  ▼云南小灣水電站優美的拱壩,攝影師@熊發壽

  從此之后

  水電的輻射空間大幅增長

快乐十分  眾多大型水電站在西南地區拔地而起

  將滾滾電力送向遙遠的東部和東南部

  ▼正在建設的白鶴灘水電站,預計2022年完工,建成后將是世界第三大水電站,裝機容量僅次于三峽,攝影師@柴峻峰

  位于金沙江下游的向家壩水電站

快乐十分  通過長達1907千米的

快乐十分  ±800千伏直流特高壓輸電線路

  全程跨越8個省份、直轄市

  每年向上海輸電近300億千瓦時

快乐十分  相當于上海2018年用電量的20%

快乐十分  ▼以上數據為粗略計算,未考慮傳輸中的損耗等因素;下圖為向家壩水電站,攝影師@柴峻峰(請橫屏觀看)

快乐十分  同樣位于金沙江的溪洛渡水電站

  則看起來更加宏偉

快乐十分  其拱壩壩高285.5米

  相當于90多層的摩天大樓

快乐十分  裝機容量達1386萬千瓦

  目前為世界第三大水電站

  而溪洛渡-浙西±800千伏的輸電線路

快乐十分  更以800萬千瓦的輸電容量

快乐十分  躋身全球容量最大的直流輸電工程名錄

  ▼金沙江溪洛渡水電站,攝影師@柴峻峰

  位于四川雅礱江的錦屏一級水電站

快乐十分  則建有世界最高的拱壩

  高度達305米

快乐十分  它向蘇南地區輸電的

快乐十分  ±800千伏直流輸電工程

  傳輸距離首次突破2000千米大關

  至此

快乐十分  長江中上游、黃河上游的水電

  以及眾多煤炭基地周邊的火電

  均能夠通過綿延千里的輸電工程

  向東部地區匯聚

  “西電東送”

快乐十分  這一世紀工程的格局就此形成

快乐十分  ▼“西電東送”格局,制圖@鄭伯容&鞏向杰/星球研究所

  當然

快乐十分  水力資源的開發并不是無限的

快乐十分  上游的淹沒、大量的移民

快乐十分  以及對河流生態的影響

  一直都是水力發電無法回避的話題

快乐十分  因而水電站的建設往往需要

快乐十分  經過極為嚴格的評估和論證

快乐十分  人們也需要尋找更多的清潔能源

  其中最主要的便是風能和光能

  III

  95.7%

快乐十分  火力和水力兩種發電方式

  已為全國人民貢獻了88%的電量

  若加上風能和太陽能的出力

快乐十分  便能滿足中國人95.7%的用電需求

快乐十分  ▼2018年中國風能和太陽能發電量占比,制圖@鄭伯容/星球研究所

快乐十分  但風和光的利用卻并不容易

  在風力發電中

快乐十分  氣流推動風機葉片持續旋轉

快乐十分  便能帶動發電機產生電力

快乐十分  ▼河北省張家口風電場的風機,攝影師@劉高攀

快乐十分  風機葉片的尺寸和重量十分巨大

  單葉長度可達數十米以上

  對運輸和安裝都是巨大的挑戰

  ▼運輸中的風機葉片,攝影師@李旭安

快乐十分  而在太陽能光伏發電中

  單個太陽能電池的工作電壓

快乐十分  一般僅有0.4-0.5伏

  工作電流也十分微弱

快乐十分  只有將其不斷串聯并聯

  令多個電池拼裝成組件

  多個組件排列成為陣列

  才能達到足夠的發電功率

快乐十分  ▼福建松溪光伏發電,攝影師@在遠方的阿倫(請橫屏觀看)

  太陽能光熱發電也同樣如此

快乐十分  只有利用足夠多的鏡面

  才能匯聚足夠多的熱量

快乐十分  從而產生足夠多的蒸汽

快乐十分  推動汽輪機持續旋轉

  ▼光伏發電和光熱發電是太陽能發電的兩種主要形式;下圖為位于敦煌的光熱發電站,中間的高塔頂部用于吸收太陽能,也稱塔式光熱電站,攝影師@孫志軍

  總而言之

快乐十分  無論是風能還是太陽能

  若要進行大規模發電

快乐十分  往往需要較大的占地面積

快乐十分  從而帶來較高的建造成本

  尤其在人口密集土地緊張的東部地區

  提高土地利用率更為重要

  ▼“漁光互補”,在魚塘上架設光伏發電板,上面發電、下面養魚,拍攝于浙江省寧海縣,攝影師@潘勁草(請橫屏觀看)

  而另一方面

  正如水電在豐、枯水期的波動

  風能和太陽能同樣無法避免

  時間、氣候等帶來的影響

  甚至短短一天內的晝夜交替、風云變幻

快乐十分  都會改變發電的連續性和穩定性

快乐十分  因此為了減小對電網的影響

  人們開始將風、光、水、火

  各種發電方式組合起來、相互調節

  從而得到較為穩定的電力輸出

  ▼風光互補系統,位于內蒙古卓資縣,攝影師@焦瀟翔

  又或者在負荷較小時

快乐十分  將多余的電力轉化、儲存起來

  等到用電緊張時再行釋放

  以便維持穩定的供電

  ▼目前的蓄能方式包括蓄電池、飛輪蓄能、抽水蓄能、電解水蓄能和壓縮空氣蓄能等;對于抽水蓄能電站,電力富余時可從下水庫抽水至更高的上水庫,用電時水再從上水庫流至下水庫,利用水力發電的原理發電;下圖為天荒坪抽水蓄能電站,左上為上水庫,右下為下水庫,攝影師@潘勁草

  第三方面

  和水能資源類似

  我國的風能和太陽能資源

  分布同樣極不均衡

  其中風能資源最為豐富的是

快乐十分  東部和東南沿海地區

  全國風速超過7米/秒的地區

  絕大多數都集中于此

快乐十分  ▼江蘇大豐海上風機,攝影師@朱金華

  但由于地形限制

快乐十分  這片區域僅在海岸線和沿岸的山脈間

快乐十分  形成極為狹窄的條帶

  相較之下

  在我國三北地區

  風能資源不僅豐富

  還能大面積連片分布

  ▼三北地區即西北、華北、東北地區,下圖為中國風能資源分布,制圖@鄭伯容&鞏向杰/星球研究所

  內蒙古地區也因此成為

  我國最重要的風電基地之一

快乐十分  其2017年風力發電量達到551億千瓦時

快乐十分  相當于全國風力發電量的近20%

快乐十分  ▼內蒙古輝騰錫勒風力發電場,注意風機和高壓電塔的高度,攝影師@石耀臣

  而我國的太陽能資源

快乐十分  則在西部內陸地區最為豐富

  包括青藏高原西部、新疆南部

快乐十分  以及寧夏、甘肅北部等

  這些地區的全年日照時間

  可達3200-3300小時

  相較之下太陽輻射最為薄弱的

  四川和貴州等省份

快乐十分  年均日照時間僅有約1100小時

  ▼中國太陽能資源分布,制圖@鄭伯容&鞏向杰/星球研究所

  由此可見

  我國西部和西北地區

  不但風、光資源豐富

  同時人口稀疏、土地廣袤

快乐十分  隨著技術進步和成本的降低

  風電和太陽能發電的規模也越發龐大

快乐十分  ▼位于甘肅金昌的大規模太陽能電場,攝影師@劉忠文(請橫屏觀看)

  然而這些區域人口較少

  用電需求也相對平緩

  例如2015年

快乐十分  甘肅省發電裝機容量達到4531萬千瓦

  但最大用電負荷僅1300萬千瓦

  新疆也同樣如此

快乐十分  其裝機容量超過5000萬千瓦

  而用電負荷需求僅為2100萬千瓦

  這就意味著

  若僅僅依靠本地用電

快乐十分  將面臨大量的能源浪費

快乐十分  更何況火電的調峰和供熱作用

  無論如何也難以被完全替代

  這對于風能和太陽能電力的消納

  可謂是”雪上加霜“

  ▼新疆哈密天山腳下的風力發電場,攝影師@常力

快乐十分  于是近年來

快乐十分  “棄風”“棄光”等問題層出不窮

  甚至到2017年

  整體情況已明顯向好時

快乐十分  全國的棄風、棄光率仍為12%和6%

  而在甘肅、新疆等地

快乐十分  棄風率甚至高達33%和29%

  一面是西北地區

  大量的新能源無處安放

  一面是東部沿海

  大量用電需求嗷嗷待哺

  在這種形勢下

快乐十分  遠距離、跨區域的輸電工程

  必須再次扛起重任

  ▼位于新疆的特高壓輸電線路,攝影師@劉文昱

快乐十分  2014年和2017年

快乐十分  兩條從西北地區向外輻射的

  ±800千伏直流輸電工程相繼完工

  第一條從新疆哈密出發

  途經六個省份到達河南鄭州

  全程2210千米

快乐十分  每年可將新疆地區的火電、風電

  共計約370億千瓦時的電量

  源源不斷送往中原大地

快乐十分  ▼哈密南-鄭州±800千伏特高壓直流輸電工程,是我國首個“疆電外送”特高壓工程,攝影師@周修建

快乐十分  第二條則從甘肅酒泉出發

  途經5個省份直奔湖南湘潭

  全程2383千米

快乐十分  在其每年送出的

  約400億千瓦時的電力中

快乐十分  超過40%均來自西北地區的風電和光電

快乐十分  ▼酒泉-湖南±800千伏特高壓直流輸電工程,攝影師@陳劍峰

  而在2018年

  又一條大名鼎鼎的特高壓工程正式貫通

  其電壓等級高達±1100千伏

快乐十分  年均輸電量達660億千瓦時

  相當于憑此一條輸電線路

快乐十分  便可外送整個青海省全年的發電量

  這便是準東-皖南特高壓輸電工程

  (也稱昌吉-古泉特高壓工程)

  ▼準東-皖南±1100千伏特高壓輸電工程,攝影師@宋鵬濤

  線路從新疆昌吉自治州出發

快乐十分  途經新疆、甘肅、寧夏、

快乐十分  陜西、河南、安徽6省份

  以6079座鐵塔

快乐十分  支撐起3324千米的輸電線路

  沿途接連跨越秦嶺和長江天塹

  最終抵達安徽宣城市

  無論是電壓等級、傳輸容量

  還是傳輸距離、技術難度

快乐十分  均為世界范圍內的“開山之作”

快乐十分  是名副其實的“超級工程”

  借由這條超級電力走廊

快乐十分  新疆地區520萬千瓦的風電

  以及250萬千瓦的光伏發電

快乐十分  能夠被打捆送往長三角地區

快乐十分  ▼建設中的準東-皖南±1100千伏特高壓輸電工程,攝影師@宋鵬濤

  截至目前

快乐十分  我國仍是全球唯一能夠建設

  ±1100千伏特高壓直流輸電的國家

快乐十分  也是特高壓輸電領域的

  國際標準制定者之一

  這對于中國來說

  雖是時代發展的必然之路

  也是當前能源格局下的“無奈之舉”

快乐十分  讓更多人用上更便宜、更清潔的電力

  是無數電力工作者孜孜以求的目標

  ▼“空中飛人”,拍攝于北京大興國際機場500千伏輸電工程施工現場,攝影師@周治林

  IV

  100%

  風、光、水、火四種方式

  已生產了全國95.7%的電量

  沖擊100%的最后一棒

  則屬于核電

快乐十分  ▼2018年中國核能發電量占比,制圖@鄭伯容/星球研究所

  和火力發電類似

  核電燃料可以運輸

快乐十分  能量產出也較為穩定

  基本不受氣候、時間的影響

快乐十分  但和火力發電不同的是

  裝機容量100萬千瓦的核電廠

  每年僅需核燃料25-30噸

  為相同容量火電廠耗煤量的十萬分之一

  ▼現商用的核電站均為裂變反應,燃料為鈾核燃料,下圖為浙江臺州市三門核電廠,攝影師@李亮杰

  這就意味著

  核電的燃料運輸成本將大大降低

  因此我國目前建設的核電站

  均遠離原料產地

  位于用電負荷中心附近

  即東部和東南沿海地區

快乐十分  ▼中國核電站分布,制圖@鄭伯容&鞏向杰/星球研究所

  中國的核電起步較晚

  直到1991年

快乐十分  浙江秦山核電站開始發電

快乐十分  才有了第一座自行設計建造的核電站

  而當時世界上其他國家

  已有420余臺核電機組投入運行

  提供著全球16%的電力

  隨后的近30年間

快乐十分  在引進國外先進技術的基礎上

  中國核電技術逐漸開始自主化

  2018年并網發電的廣東臺山核電站

  是全國首次引進第三代核能系統

  也是全球首個

  具備商用條件的第三代核電站

  ▼臺山核電站,圖片來源@Esri Image Map

  截至2018年底

  我國核電裝機容量達到4466萬千瓦

  而預計到2020年

快乐十分  全國核電裝機容量將達到5800萬千瓦

  每年將替代1.74億噸煤炭燃燒

快乐十分  減排約4.3億噸二氧化碳

  然而

  核電技術較為復雜

  安全標準也極為嚴格

  因此核電廠的建造成本十分高昂

  單位造價可高達火電的數倍

  加之歷史上核電站意外事故的影響

快乐十分  令核電一度在爭議中艱難發展

  但隨著工藝的進步和社會認知的深入

快乐十分  甚至核聚變技術的突破

  核電必將在未來成為更加關鍵的角色

  。

  。

  。

  回首建國前夕

快乐十分  全國發電裝機容量僅184.86萬千瓦

  歷經38年的篳路藍縷

快乐十分  才終于突破1億千瓦大關

  而從1億到2億千瓦

  再從2億到3億千瓦

快乐十分  分別只用了8年和5年

  到2009年

  中國發電裝機容量超越美國

  躋身世界第一位

快乐十分  之后更以每年約1億千瓦的速度

  突飛猛進

  堪稱世界電力史上的奇跡

  ▼建設中的烏東德水電站,攝影師@李亞隆

  不僅如此

  截至2018年底

快乐十分  全國共有220千伏以上輸電線路

  共計733393千米

  足足能繞赤道18圈

  ▼新疆伊犁至庫車750千伏交流輸電工程,攝影師@宋鵬濤(請橫屏觀看)

快乐十分  其中21條特高壓輸電線路

  在東西南北間交織穿梭

  堪稱中國大地上又一工程奇跡

快乐十分  ▼中國特高壓輸電網絡,制圖@鄭伯容&鞏向杰/星球研究所

  除華北和華東地區之外

  全國各區域間均已實現跨區供電

  輸電線路翻越高山峽谷

  ▼跨越天山的高壓輸電塔,攝影師@劉辰

  跨過江河湖海

快乐十分  ▼深圳西灣紅樹林海上輸電塔,攝影師@董立春

  即便是高寒的世界屋脊

  也能與全國各地連為一體

  預計到2020年

  全國將有近31%的電力負荷

快乐十分  通過這張大網奔向南北東西

  ▼位于拉薩附近的輸電工程,攝影師@李珩

  盡管到2015年底

  我國才終于實現全民通電

  人均用電量與世界各國相比

  也僅居第63位

  未來的路依然十分漫長

  ▼川藏聯網工程施工現場,攝影師@李維

快乐十分  但是

快乐十分  每當夏天人們打開空調電扇

快乐十分  每當城市在黑夜中燈火通明

  我便不由得想起

快乐十分  千里之外發電機隆隆的轟鳴

  因為

  那就是這個跑步進入現代化的國家中

  最波瀾壯闊的聲音

  ▼2018年4月28日,國家電網日照供電公司工人架設叩官鎮至兩城高鐵預留站高壓線路,確保兩城高鐵站投入使用后的電力供應,攝影師@高興建

快乐十分  來源:星球研究所(ID:xingqiuyanjiusuo)創作團隊:編輯:王昆,圖片:任炳旭&劉白,設計:鄭伯容,地圖:鞏向杰,審校:云舞空城。

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快乐十分責任編輯:易紅秀,賴旭華

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