新疆是我國重要的綜合能源基地之一，擁有豐富的煤炭、太陽能、風(fēng)能資源。新疆累計查明煤炭資源量4500億噸，居全國第二位。同時，新疆也是國家規(guī)劃建設(shè)的9個大型風(fēng)電基地之一，擁有十三間房等9大風(fēng)區(qū)，風(fēng)能資源總儲量8.9億千瓦，約占全國的20%，位居全國第二位，開發(fā)潛力十分巨大。近年來，新疆依托陸上能源輸送大通道，大力推進(jìn)“疆電外送”，優(yōu)化全國能源資源配置，緩解中東部地區(qū)用電緊張局面。

一、“疆電外送”覆蓋全國20省區(qū)市

2014年，新疆首條±800千伏哈密南—鄭州特高壓直流輸電工程投運后，哈密地區(qū)開始進(jìn)行大規(guī)模風(fēng)電、光伏集中開發(fā)，大力建設(shè)電源輸送線路，積極推動變電站布局，提升當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，站內(nèi)先后實施了三次擴(kuò)建工程。2014年哈鄭直流投運第一年外送電量133.29億千瓦時，2021年外送電量446億千瓦時，增長了234.67%，對于實現(xiàn)全國電力資源優(yōu)化配置、促進(jìn)新疆資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢、推動新疆經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展具有重要的意義。

目前，“疆電外送”主要包括四條通道，其中兩條是特高壓輸電，分別是準(zhǔn)東昌吉換流站至安徽宣城古泉換流站的±1100千伏特高壓直流輸電工程(簡稱吉泉直流)、哈密天山換流站至鄭州換流站的±800千伏特高壓直流輸電工程。另外兩條通道是從哈密市向東延伸并入西北電網(wǎng)的兩項750千伏交流輸電工程。

“疆電外送”范圍覆蓋我國20個省區(qū)市，來自新疆的電力東到上海、北至北京、南達(dá)廣東，實現(xiàn)了“能源空中走，電送全中國”的目標(biāo)。國網(wǎng)新疆電力有限公司發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，從2010年起的十多年間，新疆通過四條電力外送通道累計向全國20省區(qū)市輸送電量5037億度，成為我國“西電東送”能源戰(zhàn)略布局的重要基地之一，有力支援中東部省市電力供應(yīng)，緩解了我國能源資源與電力需求地理分布不均衡的矛盾。

二、“疆電外送”科技先行輸電特高壓技術(shù)保駕護(hù)航

從新疆向全國輸電需要跨越沙漠，攀爬高山鋪設(shè)線路，在戈壁灘上建設(shè)鐵塔，不但施工條件異常艱苦，而且長達(dá)數(shù)千公里的長途輸電會造成嚴(yán)重的電力損失。因此，“疆電外送”必須科技先行。我國具有其他任何國家和地區(qū)都無法比擬的優(yōu)勢，即規(guī)模宏大的電力輸送框架和管理上一以貫之電力網(wǎng)絡(luò)，給遠(yuǎn)距離、大功率輸送蓬勃發(fā)展的廣闊空間。同時，我國幅員遼闊、電網(wǎng)互聯(lián)程度較高，電網(wǎng)面臨的運行風(fēng)險也較高，特高壓線路開始規(guī)劃設(shè)計時，就要考慮到線路架設(shè)運行，負(fù)荷承載能力，超負(fù)荷短時過載能力，以及互聯(lián)網(wǎng)安全等諸多方面。這種優(yōu)勢與挑戰(zhàn)并存的特殊情況，成為我國特高壓發(fā)展壯大的沃土。

在技術(shù)方面，國家電網(wǎng)組織輸電特高壓技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，實現(xiàn)了建模、設(shè)計、制造、維護(hù)等多方面突破，掌握了特高壓直流全套設(shè)計、特高壓換流閥內(nèi)暫態(tài)電壓分布數(shù)學(xué)模型建模仿真、高端換流變壓器絕緣等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了直流電壓和交流電壓、輸送容量的全面提升。特高壓換流閥由數(shù)千個晶閘管、電阻、電容組成，其在換流過程中會產(chǎn)生不規(guī)則諧波，對輸出電壓造成不利影響，對這一影響的研究需要借助數(shù)學(xué)建模與數(shù)值計算進(jìn)行精確勾勒，涉及的理論高深復(fù)雜。在設(shè)備方面，我國突破了特高壓直流換流閥、換流變壓器、隔離開關(guān)、避雷器、直流系統(tǒng)用復(fù)合絕緣子等特高壓直流輸電領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備。在換流閥制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了彎道超車，解決了±1100千伏直流輸電系統(tǒng)方案論證、超長空氣間隙絕緣等世界級難題，使得直流電壓等級從±800千伏上升至±1100千伏，輸電容量從640萬千瓦上升至1200萬千瓦，經(jīng)濟(jì)輸電距離提升至3000-5000公里，每千公里輸電損耗降至約1.5%。進(jìn)一步提高了輸電效率，降低了送電成本，節(jié)約了寶貴的土地資源。