苏通GIL综合管廊工程隧道内部。陈丽 摄
1000千伏特高压东吴变电站。陈丽 摄
同里区域能源互联网示范区的无人车在“三合一”电子公路上可以边行驶边充电。（国网江苏省电力公司供图）
连日来，猝不及防的高温让北方多地提前迎来“盛夏”，用电负荷也持续攀升。正是充足稳定的电力供应，为酷暑中工作、出行和生活的人们送去丝丝凉意。
你有多久没经历过大规模停电了？很多人可能还保留着多年前尤其是炎炎夏日经常断电的记忆。如今，电力的发展早已超乎普通人的想象——在国家电网100万公里的输电线路里，每分钟有近800万度电经过，而一分钟的电能可助力全国实现GDP达1.41亿元。错综复杂的电力网络，不仅为社会发展输送澎湃的经济动能，更是引领智能便捷的美好生活，织就人们未来的幸福图景。
近日，记者参加“科幻作家走进新国企”活动，在江苏苏州实地走访特高压东吴变电站、苏通GIL综合管廊工程、同里区域能源互联网示范区等超级电网工程项目，揭开“未来电网”的神秘面纱。
中国特高压创造多项输电世界纪录
■特高压东吴变电站全球规模最大、变电容量最高、供电能力最强
■横穿长江的苏通GIL综合管廊工程，电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高、隧道埋深最深
■苏州一座城市的供电量，超过挪威、荷兰、比利时等诸多发达国家全国供电量
头顶是密密麻麻的“钢铁森林”般的特高压设施，输电线在钢筋铁骨上攀援延伸着，四周是电流击穿空气的“滋滋”声……在蓝天白云的映衬下，一幅大国重器的雄伟工业画卷徐徐展开。
这里是1000千伏特高压东吴变电站，目前全球规模最大、变电容量最高、供电能力最强的特高压交流变电站。“东吴站占地213亩，变电总容量已达1.2万兆伏安，可将1000公里外的电接纳转换后服务于江苏、上海两地。”东吴变电站值班员刘静向记者介绍，这样一个相当于20个标准足球场面积的“巨无霸”，日常运维只需4名工作人员，平时由巡检机器人24小时游走于设备间。
输电电压越大，损耗就越小，送电距离就越远。特高压输电技术，被称为继高铁、核电之后，我国自主研发并走向海外、领跑世界的第三张高科技名片。
为什么要建变电站？原来，外地的高压电输送到本地，用户是无法直接使用的，需要变电站这样的中转装置一级级降压。就像公路分为高速路、国道、省道、县道一样，每一种路能承载的车流量也不同。
“东吴站一共有五个电压等级，分别为1000千伏、500千伏、110千伏、35千伏和10千伏。”东吴变电站站长沈明慷说，它好比电网高速公路的出口，把电能一份份分给其他枢纽变电站，最终送到千家万户。
正因为有东吴站这样的大型变电站加持，苏州一座城市的供电量，已经超过了挪威、荷兰、比利时等诸多发达国家全国的供电量。
作为经济大省的江苏同时也是用电大省，要靠贯穿安徽、江苏、浙江、上海的华东特高压双环网接受区外来电，才能更好地满足全省的用电需求。然而，连接南北特高压输电网必须跨越一段5000多米宽的长江。作为整个环网中建设难度最高的工程，“钻江而过”的苏通GIL综合管廊无疑成为了“咽喉要道”。
“GIL即气体绝缘金属封闭输电线路，与普通电缆相比，具有传输容量大、损耗小、布置灵活、可靠性高等特点。由于有惰性气体绝缘，即使有人行走在旁，也不用担心触电的危险。”苏通GIL项目总工程师毕涛介绍，长江是输电的必经之路，如果采用通常的架空线跨江方式，需要先建设两座人工岛、立起超过400米的架线铁塔，将对航道及水文生态产生负面影响，只能选择从江底通过。
长江底部的压力有多大？相当于一头成年大象站立在单个汽车座椅上。从南岸苏州到北岸南通，总长5.8公里的苏通GIL综合管廊顶着重压，以江底隧道的方式通过，最深的地方距离水面74米，这是人类电力建设史上的创举。
记者走进尚在建设中的管廊隧道，内部空间比预想的广阔得多——隧道盾构直径达到12米，6条粗壮的金属管架设在两侧，地上甚至铺设了动车标准的轨道。此外，管廊下层还预留了通信、有线电视等市政通用管线，实现了“一次建设，多次受益”。
电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高、隧道埋深最深……毕涛连续说了好几项“世界第一”。高压电通过这段5.8公里的管廊只需要0.0000165秒，“电力高速公路”名副其实。
记者了解到，苏通GIL综合管廊将于今年9月贯通投用，彻底打通华东地区电能输送大动脉，造福亿万百姓。
“智能导航仪”让电网更智慧
■全世界只有6座UPFC（统一潮流控制器）站，中国就占了3座。
■苏南500千伏UPFC站，是世界上电压等级最高、容量最大的UPFC工程
■苏州工业园区“主动配电网”供电可靠性超99.999%，年平均停电时间仅1.6分钟
如果将输电通道比作高速公路，会不会也出现有的路段塞车拥堵，有的路段还有很多空车道的情况？答案是肯定的。
苏州南部地区用电负荷接近整个苏州的70%，其主要来源是锦屏-苏南特高压直流送来的四川水电，及交流输电线路受进的三峡水电、安徽淮南煤电等。由于四川水电季节性强，冬季枯水期送电大幅减少，造成苏州南部电网三条500千伏电力通道“一半过载堵塞、一半空置浪费”，无法保持均衡利用。这时，就需要被称作电网“智能导航仪”的统一潮流控制器（UPFC）来“指挥交通”。
据介绍，UPFC能够智能匹配几条交流通道的输电功率，在发现前方电网“道路拥堵”时，将部分功率向其他轻载的线路上输送，保障道路畅通，实现电能的“无人驾驶”。
隔着金属网，电子机器人正在一组换流器阀组上来回穿梭。在苏州南部电网500千伏UPFC站，值班员易琪钧告诉记者：“这层‘金丝软猬甲’是为了防止干扰，以便机器人收集到最真实准确的数据。而站里的工作人员便是通过这些数据，进行下一步的调度。”
目前，世界上只有6座UPFC站，中国就占了其中3座。由我国自主研发的苏南500千伏UPFC站，是世界上电压等级最高、容量最大的UPFC工程，首次实现了500千伏电网潮流的灵活精准控制，提升苏南地区供电能力130万千瓦。
今后，输电线路只需加装UPFC，即可解决潮流分布不均、用电负荷增长等问题。将来，UPFC还会运用于超高压甚至特高压网架中，跨区域、跨国甚至跨大洲实现电能的智能导航，使电能传输在全球范围可控可调。
电网的“智能”远不止于此。在传统电网中，用户的供电来源是单一的，一旦发生故障，必须由电力调度员“手动”切换到另外一路电源。而在“未来电网”中，用户将与多路电源连接，遇到故障时，只要其中一个电源正常工作，就不会停电。
在采用了这项技术的苏州工业园区“主动配电网”示范区，停电故障的恢复时间由原来的分钟级降低至毫秒级，供电可靠性超过99.999%，而年平均停电时间则缩短至1.6分钟，用户几乎感受不到停电的影响。
区域能源互联网引领美好未来
■同里“三合一”电子公路全球首次实现光伏公路、无线充电和无人驾驶三项技术应用，也是世界上最长的动态无线充电道路
■15项世界首台首套能源创新示范技术项目，让同里实现能源自给自足
城市“充电宝”白天充电晚上放电，一条公路同时实现光伏发电、无线充电、无人驾驶，自家的住宅也可以发电甚至卖电……这不是科幻场景，而是记者在位于苏州市东南部的同里区域能源互联网示范区的真实体验。
在大电网的技术理念支撑下，“未来感”融入日常。马路上，一块块光伏电板上覆盖高强度钢化玻璃，无人驾驶机动车在路面上一边跑一边就可以充电——这条公路总长500米、宽3.5米，在世界上首次实现将光伏公路、无线充电和无人驾驶三项技术融合的应用，也是世界上最长的动态无线充电道路。
“‘三合一’电子公路实现了电力流、交通流、信息流的智慧交融。”同里综合能源服务中心讲解员王文艳表示，这条“不停电的智慧公路”还包含路面LED标识、电子斑马线、数据监测、自动融雪等功能，是对建设新能源利用综合体和新型智慧城市的有益探索。
在同里，行驶在普通道路上的电动汽车也不必担心续航问题。绿色充换电站的换电机器人可以全程自动操作，只需三分钟就能更换电动汽车的电池，以应对路况复杂、机动性要求更高的交通系统。
当古镇遇上硬核科技，“未来电网”为同里赋予了新的生机。
去年10月，同里区域能源互联网示范区建成投运，包括“三合一”电子公路、绿色充换电站等在内的15项世界首台首套能源创新示范技术项目悉数亮相，使这里实现能源的自给自足。
记者在现场看到，光伏屋顶、高温相变光热发电装置、低速风机等设备源源不断地采集风能、太阳能、地热能等天然能源；源网荷储协调控制系统等充分发挥“指挥部”作用，24小时智能调控冷热电各种能源的生产和分配。
“以微网路由器为核心的新型交直流配电网，能像立交桥一样将不同电压等级的交流网络和直流网络连接起来，取代了传统的交流配电变压器。”王文艳说，需要直流电的电器可以直接用直流电，不再通过交直流转换，既提升了效率，又避免了转换中的能量损耗。
发的电用不完怎么办？“存在空气里。”王文艳解答了记者的疑问。他介绍，压缩空气储能技术相当于一种“空气电池”，用电低谷时，利用多余电能将空气压缩液化，电能转化为空气势能储存起来；用电高峰时，释放空气势能，推动膨胀发电机发电，再转化为电能投入使用。
电池太小不够用也没关系，这里还有能为城市供电的超大型“充电宝”——预制仓式储能系统。它有强大的稳定性、可靠性，能够平抑新能源发电的波动，促进清洁能源就地消纳，实现“削峰填谷”。
“同里将建成多能互补的智能微网，探索区域能源互联网网格化新形态、智能化运行新方式和综合化能源服务新模式。”国网苏州供电公司总经理助理丁丹军表示。
也许在不远的将来，我们居住的室内恒温23度、恒湿55%，空气质量指数优；屋外光伏幕墙、屋顶风机正在发电，令智能家居实现“零能耗”；出门即坐进无人驾驶车，边开边充电，也没有噪音……“未来电网”点亮的品质生活正向我们走来。（本报记者 姜永斌 见习记者 陈丽）
