很早聽到有一種說法：通過電網(wǎng)建設(shè)比如引入特高壓專線給大城市供電，這樣就能關(guān)停城市中的燃煤電廠，避免因燃煤發(fā)電的污染。

我覺得這個(gè)問題問的很有特點(diǎn)，這里算是做一個(gè)解答。

先回答一個(gè)問題，我們國(guó)家有沒有大型城市完全拋開了火電廠，一臺(tái)火電機(jī)組都沒留下？答案是沒有。

你們想的上海、北京、天津、深圳、廣州、廈門、福州…..這些大城市通通都還有火電廠。

今天我們不講情懷，只談技術(shù)。

指望在新疆、內(nèi)蒙、陜西煤礦附近大量建設(shè)火電廠，然后關(guān)停城市所有的煤電機(jī)組，通過電網(wǎng)給大城市供電的想法很“美好”，實(shí)際上做不到，哪怕建設(shè)再多坑口電站也不行，原因如下。

1 單靠特高壓滿足不了大城市的用電需求。

以上海為例，2022年夏天高溫期間，上海電網(wǎng)最大負(fù)荷需求是3500萬千瓦，而現(xiàn)在最成熟，輸電能力最強(qiáng)的±800kV特高壓直流線路，最大輸送能力640萬千瓦。如果上海全部靠特高壓直流供電，考慮到冗余安全設(shè)計(jì)，上海至少需要8條特高壓?jiǎn)尉€供應(yīng)。

整個(gè)上海周邊的大城市蘇州、昆山、南京、南通、無錫…..都是耗電大戶，那得多少條特高壓線？

此外，你知道一條特高壓線路建設(shè)和日常維護(hù)費(fèi)用有多少嗎？

2 雖然特高壓直流輸送是一項(xiàng)很先進(jìn)很偉大的電力輸送技術(shù)，但也面臨一個(gè)很棘手的技術(shù)問題:直流入地電流怎么辦？

這里面因?yàn)樯婕暗诫姎鈱I(yè)知識(shí)，解釋起來很費(fèi)勁，本文不是學(xué)術(shù)論文所以就不展開了。你只需要知道為了追求效率，直流輸電受端站一般都離負(fù)荷中心很近，但是為了居民的安全，接地極的位置又必須要躲開居民核心區(qū)域。

這一點(diǎn)在珠三角和長(zhǎng)三角矛盾尤為突出。例如，800KV復(fù)奉直流輸電工程的受端站在奉賢，而接地極遠(yuǎn)到上海金山區(qū)廊下鎮(zhèn)，埋深也很大。珠三角長(zhǎng)三角寸土寸金，很難找到合適的地方用于接地，以后這些用電高負(fù)荷地區(qū)的直流落地更是越來越難了。

所以，即便是有了特高壓也得需要本地的機(jī)組作為補(bǔ)充。

況且從可靠性來講，穩(wěn)定的系統(tǒng)并不喜歡增加環(huán)節(jié)。特高壓送來的電還需要經(jīng)過變壓站進(jìn)行處理，每增加一個(gè)環(huán)節(jié)，都意味著風(fēng)險(xiǎn)的增加。

你肯定希望永遠(yuǎn)不要停電，一分鐘也不行。

3 “從經(jīng)濟(jì)性來說，遠(yuǎn)距離輸煤比輸電更合適，而不是我們通常概念中的越遠(yuǎn)用特高壓輸電越合適。特高壓輸電也有損耗，平衡點(diǎn)在1800公里至2000公里。”2014年12月18日，中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)謝克昌院士在中國(guó)工程院能源領(lǐng)域兩項(xiàng)重大咨詢項(xiàng)目——《中國(guó)煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略研究》和《我國(guó)非常規(guī)天然氣開發(fā)利用戰(zhàn)略研究》成果發(fā)布會(huì)上說。

知乎上有個(gè)討論：一條重載鐵路的能源輸送能力能抵得過多少條特高壓線路？我覺得討論那個(gè)沒有意義，這兩者的出發(fā)點(diǎn)和主要作用不同，還是要考慮平衡。兩者互相支持，互相補(bǔ)充才有意義。

何況現(xiàn)在的火電機(jī)組環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和效率也都非常高。

4 因?yàn)橛姓{(diào)頻的問題，我們目前所在的交流電網(wǎng)負(fù)荷中心需要有大型火電去承擔(dān)“調(diào)頻”功能。

這是根據(jù)電網(wǎng)的物理特性要求，功率的平衡和電網(wǎng)的頻率強(qiáng)相關(guān)。頻率代表了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。因?yàn)橥桨l(fā)電機(jī)的物理特性，電網(wǎng)內(nèi)的所有發(fā)電機(jī)都要保持轉(zhuǎn)速一致，所以一個(gè)區(qū)域電網(wǎng)是統(tǒng)一的頻率。電網(wǎng)負(fù)荷越高，發(fā)電機(jī)越吃力，轉(zhuǎn)速就越低，頻率也就越低，發(fā)電機(jī)就得使勁兒把轉(zhuǎn)速提高到額定的轉(zhuǎn)速。同理，負(fù)荷降低的時(shí)候就要收力，這個(gè)過程就是“調(diào)頻”。

需要說明的是，風(fēng)能、太陽能不具備這個(gè)功能。

5 煤炭是梯級(jí)利用的綜合商品，火電廠并不僅僅是發(fā)電，電是其中一種主要產(chǎn)品而已。其他的相關(guān)副產(chǎn)品都無法長(zhǎng)距離廉價(jià)運(yùn)輸，所以在電廠附近形成產(chǎn)業(yè)集群，把煤炭拉來進(jìn)行逐級(jí)利用，是對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展極為有利的舉措。

比較有代表性的是居民供暖，火電廠給當(dāng)?shù)毓嶙罱?jīng)濟(jì)也最穩(wěn)定。再說工業(yè)用氣，很多行業(yè)比如化工、藥劑、紡織，離不開蒸汽。很顯然，這個(gè)長(zhǎng)距離供熱不可能太遠(yuǎn)。

還有粉煤灰，沒聽說新疆的粉煤灰運(yùn)到深圳去賣…..即便是新疆的粉煤灰再廉價(jià)，也比不過深圳本地媽灣電廠的產(chǎn)品。

6 區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定性和安全性要求本地要有大型穩(wěn)定的火電機(jī)組。極端情況下，諸如戰(zhàn)爭(zhēng)、極端天氣、地震等自然災(zāi)害，電網(wǎng)快速響應(yīng)能力，保供保電的可靠性需要本地機(jī)組去保證。