當(dāng)前，美以伊戰(zhàn)事陰云籠罩中東，全球能源供應(yīng)鏈面臨前所未有的震蕩與重構(gòu)。在這一背景下，我們重新推出《創(chuàng)意世界》雜志2025年9月對中國電力科學(xué)研究院（以下簡稱中國電科院）的獨(dú)家專訪——聚焦一項被譽(yù)為“電力高速公路”的硬核技術(shù)：柔性直流輸電。

從張家口草原的獵獵風(fēng)機(jī)，到智利安第斯山脈的皚皚雪峰；從德國北海的萬頃波濤，到沙特沙漠的滾滾熱浪——中國用20余年持續(xù)攻關(guān)，把曾經(jīng)的“卡脖子”環(huán)節(jié)變成了領(lǐng)跑世界的“國家名片”。這項技術(shù)不僅每年將數(shù)千億千瓦時綠色電能送往遠(yuǎn)方，更在悄無聲息中改變著全球能源競爭的底層邏輯。

專訪中，中國電科院專家深度解讀了柔性直流輸電如何突破世界級技術(shù)難題，如何通過“專利轉(zhuǎn)化+產(chǎn)業(yè)協(xié)同”撬動千億級高端電力裝備產(chǎn)業(yè)集群，以及它將在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中扮演怎樣的戰(zhàn)略角色。

在能源地緣政治劇烈變動的今天，讀懂柔性直流輸電，就是讀懂中國在未來全球能源版圖中的關(guān)鍵落子。

壹

什么是柔性直流輸電？

它為何能叫“電力高速公路”？

在“雙碳”目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)加速構(gòu)建的今天，一種名為柔性直流輸電的技術(shù)，正以前所未有的速度從實(shí)驗室走向山海之間。

簡單來說，柔性直流輸電（VSC-HVDC）是繼交流輸電、常規(guī)直流輸電之后的新一代輸電技術(shù)。與傳統(tǒng)直流輸電依賴電網(wǎng)換相不同，柔性直流能夠自主控制電壓和電流，像一個“智能交通指揮系統(tǒng)”，精準(zhǔn)調(diào)控電力輸送的每一參數(shù)。

它的最大優(yōu)勢在于：可以以“孤島”模式實(shí)現(xiàn)100%新能源匯集，同時為交流電網(wǎng)提供動態(tài)支撐。這意味著，即便是遠(yuǎn)離大陸的海上風(fēng)電場或荒漠深處的光伏電站，也能高效、穩(wěn)定地將綠色電力送出。正因如此，它被業(yè)界形象地譽(yù)為“電力高速公路”。

位于河北省張家口市的張北柔性直流電網(wǎng)

貳

中國電科院：

22年攻關(guān)，從跟跑到領(lǐng)跑

在中國柔性直流輸電技術(shù)的崛起過程中，中國電科院扮演了“核心引擎”的角色。

這家成立于1951年的科研機(jī)構(gòu)，是國家電網(wǎng)公司直屬的綜合性科研單位，長期深耕超/特高壓交直流輸變電、電網(wǎng)安全控制、新能源并網(wǎng)等關(guān)鍵領(lǐng)域。早在2004年，當(dāng)國內(nèi)絕大多數(shù)人還對柔性直流感到陌生時，中國電科院就率先拉開了這項技術(shù)的攻關(guān)序幕。22年來，他們攻克了一個又一個世界級難題：

1.換流機(jī)理層面：破解了數(shù)千功率模塊的能量平衡難題，讓柔性直流從百兆瓦級跨越到千兆瓦級。

2.多物理場應(yīng)力調(diào)控：研制出輕型化換流器，功率密度比國內(nèi)外同類設(shè)計高出37%。

3.控制保護(hù)層面：實(shí)現(xiàn)了20萬狀態(tài)信息在50微秒周期內(nèi)的精準(zhǔn)處理，自主研發(fā)出千兆瓦級控制保護(hù)裝置。

這些突破，讓中國在柔性直流領(lǐng)域完成了從“跟跑”到“并跑”再到“領(lǐng)跑”的歷史性跨越。

叁

專利轉(zhuǎn)化“秘笈”：

一個模式撬動千億產(chǎn)業(yè)

技術(shù)突破只是第一步。如何讓實(shí)驗室里的專利真正走向工程、形成產(chǎn)業(yè)？中國電科院拿出了一套獨(dú)特的打法——“核心技術(shù)分解+模塊化授權(quán)”。這套模式的具體做法是：

1.拆解：將龐大的柔性直流系統(tǒng)，按照功能拆分成一個個獨(dú)立、邊界清晰的核心技術(shù)模塊（如換流閥、直流斷路器、控制系統(tǒng)等）。

2.打包：圍繞每個模塊，把相關(guān)專利“打包”成技術(shù)包。

3.精準(zhǔn)授權(quán)：將這些技術(shù)包通過專利許可的方式，授權(quán)給在特定領(lǐng)域有專長的配套企業(yè)。這樣一來，龍頭企業(yè)可以發(fā)揮集成牽引作用，而大量“專精特新”中小企業(yè)也能在自己擅長的模塊上發(fā)力。整個產(chǎn)業(yè)鏈被全面激活。

據(jù)不完全統(tǒng)計，這套模式已經(jīng)帶動了千億級高端電力裝備產(chǎn)業(yè)集群的崛起。而且，它還可以復(fù)制推廣到高壓直流斷路器等其他首臺套裝備上，形成持續(xù)創(chuàng)新的范式。

肆

從張北到沙特：

這些超級工程就是最好的名片

柔性直流的技術(shù)含金量，最終要落在工程上。目前，中國電科院的專利技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外重大電力工程。

國內(nèi)標(biāo)志性項目：

1.張北柔性直流電網(wǎng)工程：創(chuàng)下12項世界第一，為北京冬奧會提供100%綠色電力，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤490萬噸，減排二氧化碳1280萬噸。

2.渝鄂背靠背柔直工程：首個柔性直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程，容量達(dá)500萬千瓦，大幅提升區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定性。

3.白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓混合直流工程：輸電容量 800 萬千瓦，線路全長2080公里，每年向華東送電超300億千瓦時。

4.甘肅—浙江±800千伏特高壓柔性直流工程：輸電距離 2383 公里，年輸送電量可達(dá)400億千瓦時。

海外突破性項目：

1.德國海風(fēng)柔性直流并網(wǎng)工程：中國高端電力裝備首次進(jìn)入發(fā)達(dá)國家市場，將北海風(fēng)電高效送入德國本土電網(wǎng)。

2.沙特±500千伏柔性直流工程：在55℃極端高溫下仍保持 98.5%的運(yùn)行效率，創(chuàng)造了當(dāng)時柔性直流的最高電壓等級紀(jì)錄。

據(jù)統(tǒng)計，這些工程已累計創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益超112億元，海外創(chuàng)匯2.62億歐元。

中國電科院科研人員開展適海型柔性直流換流閥試驗

伍

未來三大方向：

讓“電力高速公路”更寬、更穩(wěn)、更聰明

面向未來，柔性直流輸電技術(shù)還將持續(xù)進(jìn)化。中國電科院專家透露，重點(diǎn)將聚焦三大方向：

1.提升超大容量輸電能力：攻關(guān)±800kV/8000MW及以上等級特高壓柔性直流，滿足西部新能源基地的巨量電力外送需求。

2.增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性：通過創(chuàng)新?lián)Q流器拓?fù)浜凸收洗┰郊夹g(shù)，應(yīng)對復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境下的各種挑戰(zhàn)。

3.強(qiáng)化主動支撐能力：發(fā)展構(gòu)網(wǎng)型控制技術(shù)，讓柔性直流系統(tǒng)主動支撐電網(wǎng)電壓與頻率穩(wěn)定，適應(yīng)高比例新能源接入。

可以預(yù)見，在大規(guī)模深遠(yuǎn)海風(fēng)電送出、西部新能源外送、區(qū)域電網(wǎng)柔性互聯(lián)等場景中，柔性直流將扮演越來越不可替代的角色。

從受制于人的“卡脖子”環(huán)節(jié)，到領(lǐng)跑世界的“國家名片”；從實(shí)驗室的原理樣機(jī)，到橫跨大漠與海洋的超級工程——中國柔性直流輸電技術(shù)的跨越，不僅是技術(shù)層面的勝利，更是一場關(guān)于能源版圖重塑的深刻變革。

在當(dāng)前全球能源局勢劇烈動蕩的背景下，這條由中國主導(dǎo)的“電力高速公路”，正在為世界提供一種更高效、更可靠、更綠色的能源互聯(lián)方案。

本文內(nèi)容整理自《創(chuàng)意世界》2025年9月對中國電力科學(xué)研究院的獨(dú)家專訪，受訪專家：直流研究所直流工程技術(shù)研究室副主任楊兵建、產(chǎn)研部知識產(chǎn)權(quán)運(yùn)營處副處長潘冰。

（文章來源：《創(chuàng)意世界》2025年9月號）

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編校：苑寶平