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行业资讯
跨省跨区输电通道如何更大范围配置清洁能源?
发布时间:2021/6/28 8:29:46     点击: ( 193 )

6月21日,雅中—江西±800千伏特高压直流工程正式投运,该工程是国家电网有限公司服务“西电东送”能源战略、保障西部水电消纳、满足中东部地区绿色发展需求的重大输电项目。

西南水电资源丰富,其开发外送对我国加快构建以新能源为主体的新型电力系统,实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。跨省跨区输电通道如何更大范围配置清洁能源?雅中—江西±800千伏特高压直流工程又有什么新特点?

川电入赣 “西电东送”再添清洁能源大动脉

“国家电网有限公司雅中—江西±800千伏特高压直流工程竣工投产!”6月21日,随着国家电网有限公司董事长、党组书记辛保安的宣布,雅中—江西±800千伏特高压直流输电工程正式竣工投运,我国“西电东送”再添清洁能源大动脉,赣鄱大地期盼已久的特高压梦想成真。

地大物博的中国西南,江河纵横、峰峦起伏,自然资源丰富,水电资源更是盈千累万。西南地区是我国最大的水电基地,“五江一河”(金沙江、雅砻江、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江、大渡河)有着丰富的水电资源。但自新中国成立以来的很长一段时间,西南地区水电基础薄弱,技术力量不足,区域内较大的电厂都是孤立供电,互不联通,丰富的水电资源利用率并不高。

20世纪80年代初,我国提出了“西电东送”的宏伟构想。加快西南水电建设、送出,成为撬动西部大开发形成新格局的重要支点,对于加快电力转型、促进能源电力高质量发展具有重要意义。

特高压输电技术的发展为西南水电高效外送提供了不可或缺的输送通道。2010年7月至2014年7月,三大特高压直流工程——±800千伏复奉(向家坝—上海)、锦苏(锦屏—苏南)、宾金(溪洛渡—浙江)工程先后投运。三大特高压直流输电工程承担着80%以上的四川水电外送任务,将巴蜀“富甲天下”的水电资源送往了2000千米以外中国经济最富活力的区域,有力保障了华东地区的用电需求。

2020年,《中共中央、国务院关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见》发布,“继续加大西电东送等跨省区重点输电通道建设,提升清洁电力输送能力”赫然在列。如今,中国力争在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和,要达成这一宏伟目标,同样需要充分利用水、风、光等资源,构建清洁、低碳的新型能源体系。

以雅中—江西±800千伏特高压直流工程为例,该工程是“十四五”期间国家电网建成投运的第一个特高压直流输电工程,是四川第四条特高压外送通道,也是首个落地江西的特高压工程。江西是一次能源匮乏的中部内陆省份,能源对外依存度高,迫切需要建设大容量输电通道、引进区外电力,以满足未来电力需求长期较快增长的需要。

雅中—江西±800千伏特高压直流工程承担着雅砻江中游水电送出任务,每年可向江西地区输送电量400亿千瓦时,可满足雅砻江中游梯级电站清洁能源外送消纳及白鹤滩电站首批机组投产的送出需求,将有效缓解江西等地迎峰度夏期间的供电紧张局面。工程投运后,将直接带动相关产业投资超过1000亿元,为四川经济社会发展提供强大的动力支撑和能源保障。

“十四五”期间,国家电网规划建成7回特高压直流,新增输电能力5600万千瓦。到2025年,国家电网经营区跨省跨区输电能力将达到3亿千瓦,输送清洁能源占比达到50%。通过大电网的广泛互联互通,国家电网将大幅提高清洁能源的送出效率,进一步推动清洁能源转型。

逆行出征 绿色工程守护绿水青山

雅中—江西±800千伏特高压直流工程起于四川省凉山州的雅中换流站,止于江西省抚州市的南昌换流站,途经四川、云南、贵州、湖南和江西5省,线路全长1696千米,是一项复杂且庞大的工程。

国网四川省电力公司建设管理的川云段起于四川省凉山州,止于云南省昭通市,线路全长428.607千米,沿线以高山峻岭为主,最高海拔3500米,山区地形占比近70%,地质结构复杂、气候瞬息万变,材料运输和施工作业困难,生态环境保护要求高。

为加快推进工程建设,2018年11月,国网四川电力成立雅中—江西±800千伏特高压直流工程领导小组,设立国网四川电力特高压工程建设指挥部,与沿线各级党委政府建立政企联动机制,有序推进属地协调工作,对“制度、人员、措施”进行多维度保障,将各类问题解决在了施工前。

然而,工程的难度之大还是超出了施工人员的想象。

“难!难!难!”提起川云段建设,身经百战的川1标段施工2队队长黄定红连连感叹。黄定红回忆,施工区域山连着山,气候环境极端恶劣,队员们不仅要克服新冠肺炎疫情蔓延、森林火灾易发、对外协调难和多次地震的影响,还要战胜高海拔、雨雪和大雾等不利条件。

每年的7月至9月是凉山地区的雨季,2020年夏季的雨水特别多,最长一次连续下了20天,道路不是被雨水淹没,就是被雨水冲断甚至塌方。冒着大雨,黄定红和队员们采取铺设钢板和卷帘式铺路机的方式,保证了施工进场道路安全畅通。

N0477号塔位于海拔3500米的螺髻山,现场最大风力可达10级以上,最低温度达到零下8摄氏度,肆虐的寒风像要把人撕裂一样。“在山上,我们抬着200公斤的塔材,每走10米就必须停下来大口喘气,歇上好一会儿,但在平原地区,我们可以一口气走上20多米。”黄定红说。

山路运输也是川云段建设的一大挑战。大件运输驾驶员关雪波表示,雅中换流站换流变压器单台最重达340吨,运输车货总重近500吨,最长运输距离5300千米。其中,西昌火车站至雅中换流站139千米的山路运输,经过31座桥梁、2处隧道、2座大山,全程弯道213处、U形回头弯19处,运输难度很大。最终,他们克服跨专业修桥、道路升级改造、连续暴雨、山体滑坡、路面积雪覆冰等困难,完成了雅中换流站24台运行换流变压器运输任务。

此外,指挥部还重点关注了工程的自然保护情况,致力于打造绿色工程。根据地形地貌和植被情况,指挥部制定了单基铁塔环水保措施,按照“先拦后弃、先围后挖、表土剥离、及时恢复”的原则,完成表土剥离回覆4.7万平方米、恢复耕地41.2万平方米、播撒草籽39万平方米、修筑挡墙护坡537平方米、灌木移植1647株;修建索道328条运输工器具和材料,使施工物料与地面植被分离,最大限度减少了对生态环境的影响。

技术领先 高风险跨越施工有了可靠支撑

在技术上,雅中—江西±800千伏特高压直流工程还全面突破了一系列难题,巩固了我国特高压直流输电技术的领先优势,进一步展现了我国特高压直流输电技术的领先实力。

“工程建设房屋拆迁规模大、林木砍伐量大、安全风险管控难度大,我们研发了‘四精’风险管控系统,形成了精益房屋拆迁、精确林木砍伐、精准‘三跨’管理、精细风险管控的成套技术,实现了房屋拆迁、树木砍伐合规合法,施工现场全面可控。”国网四川电力特高压指挥部工程技术部技术专责李干介绍说。李干表示“四精”风险管控系统还可以与装置在施工沿线的5台山火监控设备相连接,利用红外温感系统对施工现场实施森林防火智能管控。

2020年8月20日,通过“四精”风险管控系统,指挥部成功测绘出川1标段N0204~N0205区段同时跨越G5京昆高速和500千伏榄普一线的现场模拟场景。施工项目部随即按照模拟场景中标示的各类数据,制定出了最佳跨越施工方案。跨越期间,指挥部长期蹲守现场监督指导,2020年9月14日,该跨越施工安全完成,为高风险跨越施工提供了强有力的技术支撑。

川云段塔位大多位于山顶或山脊,没有出入道路,无法使用大型机械,施工降效严重。指挥部工程技术部技术专责林勇表示,指挥部大力开展了山区机械化施工方案研究,开发了小型化、模块化的新型施工机具,推广使用灌注桩浇筑、座地式平臂抱杆组塔等装备与工法,大幅度提升了施工效率。

大凉山、乌蒙山秋冬季经常浓雾弥漫,架线施工最怕的就是大雾天气,一旦能见度不满足肉眼观测,架线施工就得暂停,而川云段架线正好在秋冬季施工。川云段云2标段途经云南彝良、镇雄两县,全长56.354千米,其中51.8千米线路穿越林区,常年大雾笼罩,被称为“看不见的工地”。

为解决这一难题,指挥部研发了可视化走板系统、智能观测弧垂装置等科技创新成果。其中可视化走板系统通过安装在走板上的动态视频传输系统,实时监测走板和导线的运行状态,防止导线跳槽或打绞;智能观测弧垂装置是基于北斗定位技术研发的,可结合现场实际环境实时测量弧垂值,不受天气影响。

“以前架线都是看天施工,现在有雾也不怕了,新工艺彻底解决了雾天架线施工难的问题。”指挥部安监部主任李锐说。2020年10月22日,云2标段利用可视化走板系统、智能观测弧垂装置圆满完成放线施工,在整个工程18个标段中率先贯通,比预期提前了两个月。

此外,雅中—江西±800千伏特高压直流工程还全面突破了高海拔地区直流设备外绝缘选型、高抗震地区直流设备关键技术难题,实现了工程换流变压器等核心设备全面国产化,有力推动了我国电工制造业高质量发展。其中,应用高可靠性的换流变压器、大通流能力套管等先进装备,关键设备的绝缘水平提高30%以上,通流能力提高20%以上。

滔滔雅江水,绿电送千里。实现碳达峰、碳中和是我国向世界作出的庄严承诺,也是一场广泛而深刻的经济社会变革。未来,国家电网将汇聚社会各方力量,进一步助推“西电东送”战略实施,让清洁的水电惠及更多百姓。