800kV及以上的都称为特高压。按理说,这就算答完了,但这个回答不算通俗,因为普通人对800kV这个数字是完全没概念的,正如体检报告中的数字一样。
举个例子:
假设你为了喝牛奶,从内蒙古拉了一根管子到北京。内蒙古那边倒一杯鲜奶,你在北京作死的吸——最终可能一滴都喝不到。原因很简单,传输过程中挥发了,损耗了。
输电线路也有类似的效应,别管是发热还是,总之就是会损耗那么一部分电量。如何减少这个损耗呢,就是修建特高压线路。
由于损耗与成反比,修了特高压线路之后,同等距离下,如果500kV是5%的话,800kV就是2%(不能用于实际工程,仅供理解)。少喝3%的奶茶,你可能觉得无所谓,但是,无所谓的前提是你只喝一杯,如果要喝亿杯,这样光损耗的奶茶就有300万杯。考虑到特高压线路传输的电量都是百亿级别,节省的电量还是相当可观的。
当然,上面这个例子有个bug:你为什么不喝北京的鲜奶?非要拉根管子喝内蒙古的?
上两个图给大家看一下:
这是太阳能资源分布图。
这是全国风力资源分布图。
由资源分布能看出:资源条件好的地区,基本都在西藏、内蒙古等经济欠发达地区,北京这些区域基本是没有资源的,换言之就是北京没有奶牛。所以你只能在下面的选项中二选一:
(1)建特高压线路。
(2)你搬到内蒙古去。
显然,搬家是不可能搬家的,这辈子都不会搬家的,北京户口又舍不得,只能远距离喝奶这样子才能维持得了生活。这就是特高压线路建设的现实必要性。
还有一个更深层次的必要性:如果(1)也不做,(2)也不做,内蒙古养奶牛的人就挣不到钱,生活永远好不了。
最后升华主题:
是保证长距离输电经济性的必要手段。
如果不建设特高压,中国的新能源开发将难以为继,优质清洁能源将因为送出通道受阻而无法被利用,落后区域的人民因资源无法转化为经济,无法共享发展成果。因此特高压建设既是开发清洁能源的必要手段;也是扶贫促发展,缩减中国发展不平衡,解决现阶段社会主要矛盾的必要手段。
这不是中学物理课本上的东西么
你家的灯功率1W,每秒需要1焦耳能量
发电厂功率2W,每秒发电2焦耳
发电厂到你家的电线电阻有1欧姆
输电电压是可以随便选的,如果选2V,那么根据P=UI,输电电流是1A
中间有一部分功率会变成导线的热量,根据,Q=I^2rt,这样导线上发热功率也是1W,也就是每秒发热1焦耳
所以发电厂的2W功率,只有1W到了你家的灯,另1W在传输过程中发热发掉了
但是输电电压提高到4V呢?电流就只有0.5A就可以支持2W的功率了
发热功率只跟电流有关,这样发热功率只有0.25W,你家接受到的功率就是1.75W了,还可以再安一个0.75W的灯
发电厂没有多烧煤,只是提高了输电电压,就让你家可以多亮一盏灯
那么,理论上电压越大,输电电流越小,路上的发热越小,那么你家收到的功率越大。
既然特高压这么好,为啥不到处搞?
答:因为提升电压也要成本的,如果提升电压减小的热量损耗,不足以弥补提升电压的成本,就划不来了。上面的公式里也可以看到,2V到4V的电压提升已经能把有效功率从1W提升到1.75W,如果我再把电压提升到100V,算一下有效功率也就能提到1.9996W,但是4V提到100V的成本可能是2V到4V的十倍还不止,就显得不那么划算了。
但是,如果导线电阻很大,也就是输电距离很远的时候,特高压就能显示出效益了,此时哪怕只降低一点点电流,减少的热量损耗都是巨大的。所以这几年搞特高压,是因为开始建设很远很长的输电网络了。
另外,如果发电厂功率巨大,那就是逼着你不得不用特高压了,不特高压电流就压不下去。或者换句话说,突破之后,大功率发电厂才有可能把电输到远方。