■多元化的電源結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了我國(guó)電力供應(yīng)保障能力，為我國(guó)幾十年沒(méi)有發(fā)生大面積停電事故奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，更為我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)進(jìn)步和民生福祉改善提供了強(qiáng)有力的能源保障。
■我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)由獨(dú)立分散、多頭弱小，發(fā)展為全國(guó)互聯(lián)、互通、互供，建成了全球規(guī)模最大的交直流互聯(lián)電網(wǎng)，形成了“西電東送、北電南供”的電網(wǎng)互聯(lián)格局。
■我國(guó)實(shí)施電網(wǎng)調(diào)度一體化運(yùn)行機(jī)制，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一高效的調(diào)度管理和電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，有效降低了重大電網(wǎng)事故風(fēng)險(xiǎn)，為確保電網(wǎng)的安全和可靠供電發(fā)揮了重要作用。
■2019年，國(guó)家電網(wǎng)堅(jiān)決貫徹黨中央國(guó)務(wù)院脫貧攻堅(jiān)總體部署，打響了“三區(qū)兩州”電網(wǎng)攻堅(jiān)大會(huì)戰(zhàn)，全力推進(jìn)深度貧困地區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)。將進(jìn)一步擴(kuò)大電網(wǎng)覆蓋面，提升供電質(zhì)量，幫助貧困地區(qū)從“用上電”轉(zhuǎn)到“用好電”。
? ? ? ? 電力是國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)，事關(guān)國(guó)計(jì)民生、經(jīng)濟(jì)發(fā)展。突發(fā)的大面積停電事故，將給人民生活和工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)災(zāi)難性影響，也會(huì)造成供水、交通、通信、金融、商業(yè)服務(wù)等相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域的運(yùn)行癱瘓，給國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定帶來(lái)嚴(yán)重威脅。
? ? ? ??近些年來(lái)，世界上很多國(guó)家都發(fā)生過(guò)大面積停電事故。但在中國(guó)，近幾十年不但沒(méi)有發(fā)生過(guò)大面積停電事故，而且經(jīng)過(guò)堅(jiān)持不斷的發(fā)展更新，目前電網(wǎng)安全運(yùn)行水平、供電可靠性均位居世界前列。
? ? ? ??這背后，是中國(guó)電力供應(yīng)保障能力的顯著增強(qiáng)，是中國(guó)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通互供，是一大批保障電網(wǎng)安全運(yùn)行技術(shù)的成功應(yīng)用，更是中國(guó)特色社會(huì)主義制度的體現(xiàn)……它們共同構(gòu)成了中國(guó)沒(méi)有發(fā)生大面積停電事故的關(guān)鍵密碼。
電源結(jié)構(gòu)日趨多元化 電力供應(yīng)保障能力顯著增強(qiáng)
? ? ? ??新中國(guó)成立之初，電廠凋零、設(shè)備殘缺、電網(wǎng)癱瘓、運(yùn)行維艱，電源結(jié)構(gòu)單一，電力供給遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活需要。
? ? ? ??1949年，全國(guó)發(fā)電總裝機(jī)為185萬(wàn)千瓦，全年發(fā)電量43億千瓦時(shí)，僅相當(dāng)于現(xiàn)在一個(gè)中等城市一年的用電量；人均用電量8千瓦時(shí)，僅相當(dāng)于現(xiàn)代家庭柜式空調(diào)幾個(gè)小時(shí)的用電量，全國(guó)無(wú)電人口達(dá)80%以上。
? ? ? ??“我老家在安徽六安農(nóng)村，小時(shí)候家里用煤油燈照明。上世紀(jì)70年代，村里用小水庫(kù)發(fā)電，但發(fā)的電不夠用，家里的電燈經(jīng)常亮不了，停電更是家常便飯，蠟燭、手電筒是家中常備之物，直到1987年村里才通了高壓電，基本上不停電了?！闭f(shuō)起自己親身經(jīng)歷的用電變化，家居北京60歲的劉女士回憶道。
? ? ? ??為盡快增加電力供應(yīng)，根據(jù)“富煤、少油、貧氣”以及西南地區(qū)水資源豐富的特點(diǎn)，我國(guó)優(yōu)先發(fā)展火電，大力發(fā)展水電。同時(shí)，持續(xù)優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，非化石能源不斷發(fā)展壯大。
? ? ? ??“2018年，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量約19億千瓦，是1949年的1027倍。其中，煤電、水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量穩(wěn)居世界第一，核電裝機(jī)容量世界第三、在建規(guī)模世界第一，清潔能源發(fā)電裝機(jī)占比提高到40%左右?！眹?guó)家能源局局長(zhǎng)章建華自豪地說(shuō)。
位于青海海南藏族自治州共和縣塔拉灘的千萬(wàn)千瓦級(jí)光伏電站。人民網(wǎng)記者 杜燕飛攝
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? ? ? ??如今，走進(jìn)青海省海南藏族自治州共和縣塔拉灘，湛藍(lán)色的天空下，一排排光伏組件整齊排列著，一望無(wú)際，與天同色，熠熠生輝，源源不斷地釋放著電能。它們與40公里外的龍羊峽水電站，組成了世界最大規(guī)模的水光互補(bǔ)工程——龍羊峽水光互補(bǔ)電站。自2014年投產(chǎn)以來(lái)，電站累計(jì)發(fā)電突破70億千瓦時(shí)，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤223萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放量約600萬(wàn)噸。
? ? ? ??在世界規(guī)模最大的在役火電廠——內(nèi)蒙古大唐托克托發(fā)電公司（簡(jiǎn)稱“托電”）廠區(qū)，一期至五期廠房自西向東有序排列，五根煙囪整齊地矗立在一條直線上，見(jiàn)證了70年來(lái)我國(guó)火電技術(shù)的演進(jìn)升級(jí)，展示著我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的一路輝煌?！吧倭怂?，北京的夜晚就少了四分之一的燈火?！边@已成為托電人引以為傲的談資。
? ? ? ??在湖北宜昌，世界規(guī)模最大的水電站——三峽水電站2018年全年發(fā)電量首次突破1000億千瓦時(shí)，累計(jì)發(fā)電已超過(guò)1萬(wàn)億千瓦時(shí)，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3.19億噸，減排二氧化碳8.58億噸，惠及上海、湖北、河南、江蘇、廣東、重慶等省市，受益人口超過(guò)全國(guó)人口的一半。
? ? ? ??“如果按照每千瓦時(shí)電量產(chǎn)生12元GDP計(jì)算，1000億千瓦時(shí)電量可以支撐我國(guó)1.2萬(wàn)億元GDP?！敝袊?guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司總經(jīng)理王琳表示。
? ? ? ??多元化的電源結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了我國(guó)電力供應(yīng)保障能力，為我國(guó)幾十年沒(méi)有發(fā)生大面積停電事故奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，更為我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)進(jìn)步和民生福祉改善提供了強(qiáng)有力的能源保障。
? ? ? ??“今后，要清潔高效發(fā)展煤電，增強(qiáng)核電戰(zhàn)略保障作用，高質(zhì)量發(fā)展可再生能源，穩(wěn)妥開(kāi)發(fā)水電，有序建設(shè)抽蓄電站，協(xié)調(diào)發(fā)展風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電，加快發(fā)展生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能，著力完善多輪?qū)動(dòng)的能源供給體系，保障電力供應(yīng)安全?！眹?guó)家能源局綜合司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
輸送通道建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn) 電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通互供
? ? ? ??2019年9月17日，阿里與藏中電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程開(kāi)工建設(shè)，徹底結(jié)束全國(guó)最后一個(gè)地級(jí)行政區(qū)——阿里電網(wǎng)長(zhǎng)期孤網(wǎng)運(yùn)行的歷史，使西藏主電網(wǎng)覆蓋全區(qū)74個(gè)縣。這是新中國(guó)成立70年來(lái)我國(guó)電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)里程碑事件。
阿里與藏中電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程施工現(xiàn)場(chǎng)。來(lái)源：國(guó)家電網(wǎng)
? ? ? ??我國(guó)電網(wǎng)包括輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)兩部分。1949年，我國(guó)成型的電網(wǎng)僅有東北地區(qū)和京津唐地區(qū)兩個(gè)，東北地區(qū)是當(dāng)時(shí)全國(guó)最大電網(wǎng)，最高電壓等級(jí)也只有220千伏?！?999年前，我國(guó)各區(qū)域電網(wǎng)互不相連，各管各的。在地廣人稀的新疆維吾爾自治區(qū)和西藏自治區(qū)，又分為若干個(gè)小的地方電網(wǎng)?！眹?guó)家能源局原局長(zhǎng)張國(guó)寶曾撰文回憶道。
? ? ? ??與此同時(shí)，全國(guó)大部分地區(qū)出現(xiàn)了電力緊張情況。以當(dāng)時(shí)的浙江為例，企業(yè)飽受拉閘限電之苦，“開(kāi)三停四”成了家常便飯，居民基本生活用電也難以保障?！爸匕l(fā)輕供”問(wèn)題凸顯，電網(wǎng)已經(jīng)不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
? ? ? ??為此，我國(guó)加快開(kāi)啟電網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)程，推進(jìn)東北電網(wǎng)與華北電網(wǎng)、華中電網(wǎng)與西北電網(wǎng)互聯(lián)互通，加強(qiáng)海南島與大陸聯(lián)網(wǎng)和大陸向港澳供電等工程。2011年12月，青藏聯(lián)網(wǎng)工程投運(yùn)，標(biāo)志著除臺(tái)灣省外全國(guó)電力聯(lián)網(wǎng)格局基本形成。
? ? ? ??“現(xiàn)在，從世界屋脊的青藏高原到南海之濱的海南島，都有一個(gè)互聯(lián)互通的電網(wǎng)覆蓋了，這真是一個(gè)偉大的世界工程。如果你現(xiàn)在到西藏，在夜晚，拉薩的八廊街燈火通明，和內(nèi)地的大城市沒(méi)有什么兩樣。再看國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家的老舊電網(wǎng)，真為我們國(guó)家的建設(shè)成就而自豪。”張國(guó)寶曾感慨道。
? ? ? ??值得注意的是，我國(guó)能源生產(chǎn)和需求逆向分布，80%以上的能源生產(chǎn)集中在西部、北部，70%以上的能源消費(fèi)集中在東部、中部，能源大規(guī)?？鐓^(qū)輸送勢(shì)在必行。
? ? ? ??因此，作為我國(guó)電網(wǎng)主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，特高壓在提升電力跨區(qū)輸送能力、推動(dòng)資源大范圍優(yōu)化配置等方面發(fā)揮了重要作用，被譽(yù)為“電力高速公路”。
? ? ? ??2018年，廣東全社會(huì)用電量破億，南方電網(wǎng)“西電東送”送廣東電量達(dá)2175億千瓦時(shí)，相當(dāng)于廣東全社會(huì)用電總量的三分之一。2018年夏季，江蘇用電負(fù)荷連續(xù)破億時(shí)，由多條特高壓從西南、華北、華東等地送入江蘇電網(wǎng)的區(qū)外來(lái)電，高峰值超過(guò)2100萬(wàn)千瓦，基本滿足了當(dāng)?shù)仉娏┬杵胶狻?/p>
? ? ? ??“截至2018年底，我國(guó)電網(wǎng)保證了19億千瓦電源穩(wěn)定并網(wǎng)發(fā)電，滿足了6.84萬(wàn)億千瓦時(shí)全社會(huì)用電需求，服務(wù)人口位居世界首位?！?能源局綜合司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
? ? ? ??2019年9月26日，被譽(yù)為“萬(wàn)里長(zhǎng)江第一隧”的蘇通1000千伏交流特高壓GIL（氣體絕緣金屬封閉輸電線路）綜合管廊工程投運(yùn)，華東特高壓交流環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)合環(huán)運(yùn)行，標(biāo)志著連接主要能源基地與負(fù)荷中心的華東特高壓交直流骨干網(wǎng)架初步建成。
? ? ? ??70年來(lái)，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)由獨(dú)立分散、多頭弱小，發(fā)展為全國(guó)互聯(lián)、互通、互供，建成了全球規(guī)模最大的交直流互聯(lián)電網(wǎng)，形成了“西電東送、北電南供”的電網(wǎng)互聯(lián)格局，擁有全球最高輸電電壓等級(jí)、最長(zhǎng)特高壓輸電線路、最大新能源并網(wǎng)規(guī)模，主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，電網(wǎng)安全運(yùn)行水平、供電可靠性位居世界前列。
三道防線加技術(shù)護(hù)航 電網(wǎng)安全運(yùn)行水平居世界前列
? ? ? ?“電力供需是瞬時(shí)平衡的，就像一個(gè)天平，讓它平衡的支架就是電網(wǎng)。一旦供需不平衡，電網(wǎng)的頻率和電壓就會(huì)發(fā)生波動(dòng)，電網(wǎng)容易發(fā)生故障。”國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司（簡(jiǎn)稱“國(guó)網(wǎng)江蘇檢修公司”）運(yùn)維檢修部主任郝寶欣告訴人民網(wǎng)記者。
? ? ? ??如何最大限度地消除安全隱患？早在1981年，我國(guó)就出臺(tái)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》，規(guī)定了保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的“三道防線”。
? ? ? ??“第一道防線是繼電保護(hù)，一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，能及時(shí)、準(zhǔn)確地切除；第二道防線是安全自動(dòng)裝置，允許切機(jī)切負(fù)荷，讓電網(wǎng)運(yùn)行維持穩(wěn)定狀態(tài)；第三道防線是低頻低壓減載裝置，允許在極大的擾動(dòng)下，切除負(fù)荷，避免電網(wǎng)崩潰。這是我國(guó)電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)?！眹?guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司調(diào)度控制中心系統(tǒng)運(yùn)行處處長(zhǎng)羅凱明說(shuō)。
? ? ? ??作為電網(wǎng)安全運(yùn)行的“中樞神經(jīng)”，調(diào)度在維護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行中的作用明顯。“國(guó)外一些國(guó)家的電力調(diào)度機(jī)構(gòu)是獨(dú)立的，與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)企業(yè)是分開(kāi)的。處理大停電事故時(shí)，這樣的管理體制和運(yùn)作機(jī)制是不協(xié)調(diào)的，處理反應(yīng)慢，下命令慢，電力恢復(fù)供應(yīng)也慢?！比A北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任曾鳴表示。
? ? ? ??國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司（簡(jiǎn)稱“國(guó)網(wǎng)能源院”）專家認(rèn)為，我國(guó)實(shí)施電網(wǎng)調(diào)度一體化運(yùn)行機(jī)制，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一高效的調(diào)度管理和電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，有效降低了重大電網(wǎng)事故風(fēng)險(xiǎn)，為確保電網(wǎng)的安全和可靠供電發(fā)揮了重要作用。
? ? ? ??“電力作為一個(gè)公用事業(yè)非常強(qiáng)的商品，我國(guó)非常重視供電可靠性，這是我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)制度決定的，也是我國(guó)幾十年來(lái)沒(méi)有發(fā)生大面積停電事故的最重要原因?！痹Q強(qiáng)調(diào)。
? ? ? ??新時(shí)期，新挑戰(zhàn)。一方面，當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)還有待進(jìn)一步完善；另一方面，新能源大規(guī)模高比例接入、網(wǎng)絡(luò)安全等新的風(fēng)險(xiǎn)因素與自然災(zāi)害、外力破壞等傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)因素交織疊加，也給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)前所未有的壓力和挑戰(zhàn)。
? ? ? ??為此，我國(guó)持續(xù)開(kāi)展柔性輸電技術(shù)攻關(guān)，提升了駕馭復(fù)雜電網(wǎng)的能力；建成全球規(guī)模最大、覆蓋用戶最多的用電信息采集系統(tǒng)，增強(qiáng)了電網(wǎng)應(yīng)對(duì)故障能力和互動(dòng)水平；構(gòu)建了國(guó)際領(lǐng)先的電網(wǎng)安全防御體系；自主研發(fā)建成了仿真能力最強(qiáng)、計(jì)算效率最高、模擬精度最準(zhǔn)確的新一代仿真系統(tǒng)，電網(wǎng)安全運(yùn)行技術(shù)全球領(lǐng)先。
? ? ? ??2017年5月24日，世界首套“大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動(dòng)系統(tǒng)”在江蘇投運(yùn)。2018年，系統(tǒng)正式升級(jí)為“大規(guī)模源網(wǎng)荷儲(chǔ)友好互動(dòng)系統(tǒng)”，為電網(wǎng)安全運(yùn)行增加了一道“保險(xiǎn)鎖”。
? ? ? ??“該系統(tǒng)可以調(diào)控電廠發(fā)電和用戶用電，讓兩邊在不停變化的‘天平’中達(dá)到毫秒級(jí)的瞬時(shí)平衡。在清潔電源波動(dòng)、突發(fā)自然災(zāi)害，特別是用電高峰時(shí)期突發(fā)電源或電網(wǎng)緊急事故時(shí)，用電客戶主動(dòng)化身‘虛擬電廠’，參與保護(hù)電網(wǎng)安全。”國(guó)網(wǎng)江蘇檢修公司蘇州運(yùn)維站木瀆變電運(yùn)維班班長(zhǎng)吳偉斌表示。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 江蘇蘇州南部電網(wǎng)500千伏統(tǒng)一潮流控制器科技示范工程現(xiàn)場(chǎng)。
??2017年12月19日，江蘇蘇州南部電網(wǎng)500千伏統(tǒng)一潮流控制器（簡(jiǎn)稱“UPFC”）科技示范工程投運(yùn)。UPFC被稱為電網(wǎng)智能導(dǎo)航系統(tǒng)，讓電網(wǎng)潮流由自然分布轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑`活控制，不僅可以保障電網(wǎng)安全，還可以讓電能流動(dòng)得更經(jīng)濟(jì)，增強(qiáng)已有城市電網(wǎng)的供電能力。
? ? ? ??2019年7月24日，世界首個(gè)配網(wǎng)網(wǎng)格邊緣代理系統(tǒng)在蘇州建成。系統(tǒng)將配電網(wǎng)劃分成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)格，一個(gè)網(wǎng)格停電，不會(huì)影響到其他網(wǎng)格，提高了區(qū)域供電可靠性?！澳壳?，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)1秒內(nèi)鎖定故障位置，30秒內(nèi)隔離高壓故障恢復(fù)供電，每年用戶平均停電時(shí)間從原來(lái)的1小時(shí)減少到5分鐘?！眹?guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司運(yùn)維檢修部主任丁敏表示。
? ? ? ??國(guó)網(wǎng)能源院專家表示，這些技術(shù)成果支撐了我國(guó)電網(wǎng)不斷升級(jí)，保障了電網(wǎng)長(zhǎng)期安全運(yùn)行，為我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展為世界上電壓等級(jí)最高、規(guī)模最大、安全運(yùn)行紀(jì)錄最長(zhǎng)的特大型電網(wǎng)作出了貢獻(xiàn)。
? ? ? ??“今后，通過(guò)推動(dòng)電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，全面提升電網(wǎng)的感知能力、互動(dòng)水平、運(yùn)行效率和自愈能力，會(huì)使電網(wǎng)的運(yùn)行更加安全?！眹?guó)家電網(wǎng)有限公司（簡(jiǎn)稱“國(guó)家電網(wǎng)”）互聯(lián)網(wǎng)部副主任汪峰表示。
增強(qiáng)應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害能力 推進(jìn)深度貧困地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)攻堅(jiān)
? ? ? ??眾所周知，各種自然災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響很大。如何應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害引發(fā)的停電，是每個(gè)國(guó)家必須應(yīng)對(duì)的問(wèn)題與挑戰(zhàn)。
? ? ? ??我國(guó)地域遼闊，輸電線路分布廣泛，途徑冰凍、山火、暴雨、臺(tái)風(fēng)、地震等自然災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。
? ? ? ??“目前，我們建立了一整套完備、高效的應(yīng)急管理體系以及互聯(lián)互通的應(yīng)急指揮系統(tǒng)；組建了省、地市、縣三級(jí)應(yīng)急搶修隊(duì)伍，強(qiáng)化了培訓(xùn)和演練；構(gòu)建了由應(yīng)急發(fā)電車和小型發(fā)電機(jī)組成的應(yīng)急電源系統(tǒng)，在自然災(zāi)害來(lái)臨時(shí)，可以迅速響應(yīng)，從容面對(duì)?！眹?guó)家電網(wǎng)有關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
? ? ? ??同時(shí)，加大技術(shù)攻關(guān)的工作也在銜枚疾進(jìn)。以冰凍災(zāi)害為例，國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司對(duì)輸電線路進(jìn)行了大規(guī)模改造，開(kāi)發(fā)了冰雪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)；并且還研制出一大批輸電線路除冰“新武器”，比如，移動(dòng)式直流融冰裝置可以在90分鐘內(nèi)融化100千米線路的凍冰，相當(dāng)于100個(gè)工人7天的人工除冰工作量。
2008年1月28日，國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司宣城供電公司水東供電所員工冒著大雪搶修線路。 李曉紅攝（新華社發(fā)）
? ? ? ??2017年，中國(guó)南方電網(wǎng)公司首次提出“十三五”期間要在28個(gè)重要城市建設(shè)保底電網(wǎng)，以推動(dòng)電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)從“被動(dòng)抗災(zāi)”向“主動(dòng)防御”轉(zhuǎn)變，打造本質(zhì)安全電網(wǎng)。據(jù)介紹，保底電網(wǎng)要保的“底”，就是重要城市的重要負(fù)荷和民生用電的需求，做好面對(duì)極端災(zāi)害的準(zhǔn)備，力爭(zhēng)城市核心區(qū)域和關(guān)鍵用戶不停電、少停電。
? ? ? ??電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)了，電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定了，人民美好生活對(duì)電力的需要也更有保障了。
? ? ? ??“記得在沒(méi)有電網(wǎng)供電前，家里只能依靠一塊光伏板照明，晚上將就著能維持幾個(gè)小時(shí)的照明。2017年電網(wǎng)建到了家門口，家里買了電冰箱、洗衣機(jī)、電視機(jī)，夏天也能吃到新鮮的牛羊肉，寒冷的天氣里阿媽也不用再去草原的小河邊洗衣，手上皸裂多年的傷痕也逐漸好了。”談起家里的用電變化，青海省黃南藏族自治州河南縣托葉瑪鄉(xiāng)曲龍村牧民扎西拉旦的臉上笑開(kāi)了花。
? ? ? ??“以前喂養(yǎng)牛羊，需要大量購(gòu)買加工好的玉米，一噸就要3000多元?！鼻嗪Ｊ⊙隼灾慰h雨田農(nóng)牧開(kāi)發(fā)養(yǎng)殖合作社負(fù)責(zé)人閆利明告訴記者，“現(xiàn)在好了，村里通了動(dòng)力電，合作社購(gòu)置了攪拌機(jī)、秸稈揉絲機(jī)，我們可以自己加工飼料，省了不少錢，合作社一年利潤(rùn)有35萬(wàn)元到40萬(wàn)元呢?！?/p>
? ? ? ??今年，國(guó)家電網(wǎng)堅(jiān)決貫徹黨中央國(guó)務(wù)院脫貧攻堅(jiān)總體部署，打響了“三區(qū)兩州”電網(wǎng)攻堅(jiān)大會(huì)戰(zhàn)，全力推進(jìn)深度貧困地區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)?！叭齾^(qū)”即西藏自治區(qū)，四川、甘肅、青海三省藏區(qū)，南疆四地州；“兩州”即四川涼山州、甘肅臨夏州。
? ? ? ??國(guó)網(wǎng)青海省電力公司黃化供電公司副總經(jīng)理?xiàng)詈Ａ直硎?，?shí)施“三區(qū)兩州”農(nóng)網(wǎng)升級(jí)改造工程，將進(jìn)一步擴(kuò)大電網(wǎng)覆蓋面，提升供電質(zhì)量，幫助貧困地區(qū)從“用上電”轉(zhuǎn)到“用好電”。
? ? ? ??祖國(guó)大地上的一個(gè)個(gè)電站、一座座鐵塔、一根根銀線、一張張電網(wǎng)，交織成點(diǎn)亮人民美好生活的萬(wàn)家燈火。在這背后，是無(wú)數(shù)電力人的堅(jiān)守與奉獻(xiàn)。他們?yōu)楸Ｕ想娋W(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行貢獻(xiàn)著自己的力量，更為建設(shè)美麗中國(guó)貢獻(xiàn)著自己的智慧，在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的征程中，勇于擔(dān)當(dāng)，不辱使命！
]]>??能源的發(fā)展與革命推動(dòng)了人類社會(huì)的變遷與進(jìn)步，尤其是兩次工業(yè)革命以后，人們?cè)桨l(fā)意識(shí)到能源發(fā)展的重要。
當(dāng)今社會(huì)發(fā)展日新月異，但是以化石能源（如煤炭、石油等）為代表的傳統(tǒng)能源因再生周期長(zhǎng)，儲(chǔ)量和質(zhì)量逐年下降等問(wèn)題，越來(lái)越難以滿足與日俱增的能源需求，新能源的開(kāi)發(fā)和利用因此被提上日程。
從植物的光合作用中找靈感：利用太陽(yáng)能發(fā)電
我們都知道，地球上所有生物所能利用的能量基本全部來(lái)自于植物的光合作用。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖1? 光合作用示意圖
植物的光合作用是指在光照條件下，在植物葉綠體中以二氧化碳和水為原料合成糖的生物過(guò)程，由于糖類物質(zhì)在代謝過(guò)程中可以產(chǎn)生能量，太陽(yáng)能便通過(guò)這種方式被儲(chǔ)存下來(lái)。
然而，這種能量很難為我們直接利用，一般需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化才能成為我們普遍使用的電能。物理學(xué)原理告訴我們，能量轉(zhuǎn)化過(guò)程必然會(huì)帶來(lái)能量損失。于是，將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能的課題因此提上了日程。
那么，太陽(yáng)能是否可以直接轉(zhuǎn)化為電能？這種轉(zhuǎn)化過(guò)程又與哪些因素相關(guān)？這對(duì)19世紀(jì)初的科學(xué)家們來(lái)講，這可是一個(gè)了不得的命題。
慶幸的是，這一難題在19世紀(jì)末取得了巨大突破。
擁有“最強(qiáng)大腦”的他發(fā)現(xiàn)了光與電的奧秘
1887年，著名物理學(xué)家赫茲（現(xiàn)今頻率的單位就是以他的名字命名的）在一次研究中偶然發(fā)現(xiàn)：光照射到某些物質(zhì)表面，會(huì)引起物質(zhì)電性質(zhì)的改變。之后的研究證明，這是因?yàn)楫a(chǎn)生電子流導(dǎo)致的，因此這一現(xiàn)象被稱為“光電效應(yīng)”。
圖2? 光電效應(yīng)示意圖
要知道，世界的運(yùn)行原理需要符合物理學(xué)原理。在當(dāng)時(shí)，牛頓建立的經(jīng)典物理學(xué)原理統(tǒng)治著人們的思想。該原理認(rèn)為光是在以太（古希臘哲學(xué)家亞里士多德設(shè)想的一種物質(zhì)，19世紀(jì)被物理學(xué)家借用代指光傳播的介質(zhì)）這種介質(zhì)中傳遞的一種波（可以想象一下石子投入湖中的場(chǎng)景，湖面蕩起一圈圈以水為介質(zhì)向外傳遞的波紋），而波的能量與振幅（振動(dòng)幅度）有關(guān)（光波的振幅即為光的強(qiáng)度）。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖3? 石子投入湖中產(chǎn)生波紋
這件事貌似非常符合常理?？梢韵胂?，冬天陽(yáng)光不強(qiáng)，曬在身上有暖洋洋的感覺(jué)；而夏日里，陽(yáng)光刺眼，如果不注意防護(hù)皮膚都有可能被曬傷。因此，在經(jīng)典物理學(xué)下，光電效應(yīng)能否發(fā)生取決于光的強(qiáng)度；然而，這一理論與當(dāng)時(shí)的一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果相悖離。
研究表明，同一種物質(zhì)，有些顏色的光無(wú)論光強(qiáng)多少都無(wú)法發(fā)生光電效應(yīng)，有些顏色的光即使強(qiáng)度很低也能產(chǎn)生電流，經(jīng)典物理學(xué)隨之陷入危機(jī)：一場(chǎng)席卷整個(gè)科學(xué)界的風(fēng)暴正在醞釀。
風(fēng)暴中孕育著毀滅，但隨之而來(lái)的還有新生。科學(xué)不會(huì)停滯不前，一位位科學(xué)巨匠在風(fēng)暴中心劈波斬浪，經(jīng)典物理學(xué)在相對(duì)論物理與量子物理的雙重修正下再次揚(yáng)帆起航。
而解決光電效應(yīng)難題的，正是我們所熟知的阿爾伯特·愛(ài)因斯坦。
愛(ài)因斯坦因建立相對(duì)論而廣為人知，但大家可能不知道，這么偉大的科學(xué)家險(xiǎn)些沒(méi)有拿到被稱為科學(xué)界至高榮譽(yù)的諾貝爾獎(jiǎng)（諾貝爾獎(jiǎng)從不頒發(fā)給有爭(zhēng)議的發(fā)現(xiàn)，而對(duì)相對(duì)論的討論和爭(zhēng)議至今仍未停歇）。
愛(ài)因斯坦榮獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得益于其對(duì)光電效應(yīng)的創(chuàng)造性解釋。他提出，光是由光子組成的，而光子的本質(zhì)是一個(gè)個(gè)能量包，每一個(gè)能量包所蘊(yùn)含的能量與它的頻率（單位時(shí)間（1s）內(nèi)的變化次數(shù)）有關(guān)，因此光照射到物體上能否產(chǎn)生電子完全取決于能量包（光子）的能量（頻率），與能量包的數(shù)量（光強(qiáng)）無(wú)關(guān)。
太陽(yáng)能電池就像一塊“三明治”
以上我們介紹了光電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)歷程，也知道如何才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，那么，產(chǎn)生的電子該如何被我們所利用呢？
這就牽扯到了另外一個(gè)概念——能級(jí)躍遷。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖4? 能級(jí)躍遷示意圖（青島生物能源與過(guò)程研究所，碳基能源轉(zhuǎn)換材料研究組）
原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核外的電子并非是散亂排布的，而是遵循物理學(xué)原理分層排布的，靠近原子核的電子能量低，越遠(yuǎn)離原子核的電子能量越高，不同層的電子能量不同，這些能量值也被稱為“能級(jí)”。
在正常條件下，核外電子總是趨近于以總能量最低的形式進(jìn)行排布，這樣的電子，我們稱它處于“基態(tài)”?；鶓B(tài)的原子接收到某種形式的能量（如光子）后，便會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)移到能量更高的能級(jí)，這便是能級(jí)躍遷，躍遷后的電子便稱它處于“激發(fā)態(tài)”。
但是很不幸，激發(fā)態(tài)的電子并不穩(wěn)定，有向低能級(jí)躍遷的趨勢(shì)，電子具有的多余能量便以光能或者熱能的形式散發(fā)掉了。
不對(duì)，能量就這樣散發(fā)了，我們還是沒(méi)有獲得電能??？
別著急，要想將光電效應(yīng)產(chǎn)生的電流傳導(dǎo)出來(lái)，我們需要構(gòu)筑合適的器件結(jié)構(gòu)，也就是我們常說(shuō)的太陽(yáng)能電池（如圖2所示）。
器件結(jié)構(gòu)形似三明治，具有光電效應(yīng)的活性層被電子傳輸層和空穴（電子躍遷后形成的局部缺電子部分稱為空穴）傳輸層夾在中間，兩端為電極材料，一般是金屬和氧化銦錫（ITO）。
基態(tài)的原子接收到某種形式的能量（如光子）后，便會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)移到能量更高的能級(jí)，這便是能級(jí)躍遷，躍遷后的電子便稱它處于“激發(fā)態(tài)”。因?yàn)殡娮觽鬏攲拥募ぐl(fā)態(tài)能級(jí)比活性層的略低一些，所以活性層激發(fā)態(tài)的電子容易傳遞到電子傳輸層，而不是回到活性層的基態(tài)；而空穴傳輸層基態(tài)比活性層基態(tài)電子能量略高，電子有向活性層基態(tài)傳遞的趨勢(shì)。
這就好像給電子設(shè)置了一個(gè)個(gè)小臺(tái)階，讓電子只需“抬抬腳”就邁過(guò)去了，而不是艱難的跳躍（躍遷），因而整個(gè)過(guò)程很容易實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)電子傳輸層和空穴傳輸層的有效配合，整個(gè)器件構(gòu)成了一個(gè)完整的回路，活性層產(chǎn)生的電子就可以被導(dǎo)出進(jìn)而為我們所用了。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖5? 常見(jiàn)的太陽(yáng)能電池器件結(jié)構(gòu)示意圖（青島生物能源與過(guò)程研究所，碳基能源轉(zhuǎn)換材料研究組）
好啦，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化過(guò)程，我們終于從太陽(yáng)能直接獲得了電能而這就是太陽(yáng)能電池的原理?？茖W(xué)探索的腳步永不停歇，也正因?yàn)檫@些偉大科學(xué)家們偉大的研究與發(fā)現(xiàn)，人們的生活才能變得越來(lái)越好，讓我們向他們致敬！????