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壯麗70年 奮鬥新時代丨祁韶特高壓:電從西北來

  從7月下旬開始,湖南持續晴熱高溫,全省用電進入高峰。
  “‘迎峰度夏’問題不大!”8月4日,祁連-韶山±800千伏直流特高壓輸電工程(以下簡稱“祁韶特高壓”)韶山換流站黨支部書記蔣久松指着監測屏上不斷攀升的用電負荷告訴記者,有了祁韶特高壓支撐,今夏三湘用電不用擔心了。
  線路總長度2383公裡的祁韶特高壓,是世界上首個以輸送新能源電力為主的特高壓直流工程,也是我國特高壓輸電技術自主創新的重要成果。正式投運當天,中央電視台新聞聯播以“全球輸電距離最長‘電線’誕生”為題進行了報道。
  從甘肅省祁連出發,經陝西、重慶、湖北等省市,進入湖南韶山換流站,祁韶特高壓将西北的清潔能源,源源不斷地輸送到三湘大地,為電力供應吃緊的湖南提供了強大支撐。
  緩解“電荒”,甘肅向湖南送電
  “空調、WiFi、西瓜。”這是今夏湖南網友總結的最惬意的度夏方式。
  但看似簡單的度夏方式,能在湖南實現并不容易——“空調、WiFi”都與電密切相關。
  湖南缺煤、缺氣、無油,水資源開發基本飽和,新能源開發潛力不足,屬一次能源匮乏省份。
  這些年全省用電負荷在逐年攀升。而每到用電高峰,電網常常“力不從心”。
  “曾經,一到夏季和冬季用電高峰,為保全省用電,不得不采取調煤保電、錯峰用電、局部限電等辦法。”國家電網湖南省電力有限公司(以下簡稱“國網湖南省電力公司”)發展部規劃處處長潘力強介紹,2011年,湖南“電荒”最為嚴重。這一年,全省用電負荷上升;而水庫來水偏少,水電出力不足,加之電煤緊張,全省電力供應十分吃緊,多地不得不錯峰用電、拉閘限電。
  潘力強說,這一年夏天用電高峰,連電網系統也要求員工上班盡量不開空調;長沙市多次在用電高峰發出通知,号召節約用電,關閉景觀燈,空調調到26攝氏度。
  “面對電的供需矛盾,湖南一直在尋求破局良策。”  潘力強介紹,我省曾嘗試從湖北“借”電,從貴州調煤等,但都是治标不治本,無法有效緩解湖南“電荒”。
  湖南省委黨校原經濟學部主任易可君長期關注“湖南電荒”。曾以“湖南能源突圍”為題撰寫調查報告,建議由調煤保電為引電入湘,引起了國家發改委和省委、省政府的高度重視。
  湖南缺電,而遠在祖國大西北的甘肅處于“風口”,且日照充足,“十一五”以來建設了一批風電和太陽能基地,清潔能源富足,但自身無法全部消納。因電力外輸渠道不暢,棄電嚴重。
  一邊清潔能源富足,一邊用電緊張,甘肅、湖南牽手,勢在必行。
  2011年,經國家發改委統籌協調,湖南省政府和甘肅省政府簽訂框架協議,由甘肅向湖南送電。
  遠距離送電,特高壓成為首選
  甘肅、湖南相距遙遠,以什麼方式送電?
  “超遠距離送電,特高壓是最為理想的方式。” 國網湖南省電力公司特高壓辦郭濱介紹,特高壓可遠距離、點對點、大功率送電。
  早在上世紀90年代,美國、日本、意大利等國就開始探索特高壓輸電技術。
  相對而言,我國特高壓輸電起步較晚。
  我國西北、西南電能豐富,但消納能力有限;而東部、中部地區用電需求量大,但電能短缺。西電東輸,長距離送電,時不我待。
  2004年,我國開始攻關特高壓輸電技術。
  雖起步較晚,但後來居上,短短幾年,我國特高壓輸電技術便取得了重大突破。
  2009年,我國自主研發、設計和建設的1000千伏交流特高壓輸變電工程——晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示範工程通過168小時試運行。
  基于此,建設“±800千伏特高壓直流輸電工程”寫進了湖南省政府和甘肅省政府簽訂的框架協議中。
  但如此遠距離、大功率送電,仍需攻克衆多技術難關。國家電網有限公司組織專家團隊開展技術攻關。
  大功率送電,采用什麼樣的技術措施最為安全?經過反複試驗,祁韶特高壓決定采用新型大容量調相機(用于改善電網功率因數,維持電網電壓水平的裝備)來維持電壓水平,這是世界上首次将新型大容量調相機應用到特高壓輸電工程。
  超遠距離送電,對導線要求更高。祁韶特高壓在世界上首次采用截面1250平方毫米導線,節省投資7000萬元。
  線路途經5個省市,跨越長江、黃河,鐵塔如何設計最為經濟環保?祁韶特高壓首次采用導線垂直排列的酒杯型直線塔,走廊寬度減少58%。
  ……
  作為國内第一個新能源大規模送出工程,祁韶特高壓全面采用我國自主研發的特高壓輸電技術和裝備,自主創新及研發項目達53項。
  苦幹加巧幹,高質量完成工程建設
  7月底,記者從長沙驅車1小時來到湘潭縣射埠鎮。占地300畝的祁韶特高壓韶山換流站坐落在一個山坳中。
  換流站選址處處為民着想,要盡量避開村莊和農田,最終選擇了這片荒山。
  但荒山上的500多座墳墓最為棘手。
  “在農村,遷墳是最難做的工作。” 射埠鎮副鎮長譚思恩介紹,選址确定後,湘潭縣成立拆遷指揮部,負責地面建築和墳墓拆遷。
  一開始,大家都擔心完不成任務,但沒想到村民的覺悟很高。
  劉子陽父親的墳墓就在這片荒山上。他弟弟曾極力反對遷墳。
  “不能因為我們家的小事,耽誤全省發展的大事。”劉子陽主動請纓做通弟弟工作,将父親的墳墓第一個遷出這片荒山。
  “2015年5月,祁韶特高壓獲得國家發改委正式核準批複,9月拆遷工作全部完成,正式動工開建。”  譚思恩笑着說,這應該是國内同類工程中拆遷速度最快的項目。
  不僅拆遷速度快,祁韶特高壓輸電工程建設速度也超出了人們的預期。
  甘博文,湖南省送變電工程建設的“老師傅”。他被抽調到祁韶特高壓韶山換流站擔任工程土建B包施工項目經理。
  “6個月要完成換流站土建工程,接到任務,我驚呆了。”甘博文說,完成一座超高壓換流站的土建工程,一般需要10個月,何況是特高壓換流站。作為一名經曆“電荒”的湖南人,甘博文深知,湖南等不起。
  他硬着頭皮接下任務,在施工現場挂出“雨水多,辦法更多;困難大,決心更大”的标語來激勵大家。
  盡管工地離他的家隻有1小時車程,但施工期間,甘博文沒有回過一次家。憑着這股拼勁,韶山換流站土建工程提前1個月完工。
  石門縣,祁韶特高壓入湘後的首個建設标段,也是入湘後地形最複雜的地段。整個标段所需1.8萬多噸塔材無法借助機械運輸,單靠人力,難以按時完工。為節省時間,該标段項目經理郭達明從村民家裡租來馬匹,采用人推馬拉的方式,按時将塔材運送到位。
  難度大,時間緊,除了苦幹,還要善于“巧幹”。桃江至甯鄉段線路建設的難點,來自其“鄰居”——兩條已建成投運的500千伏超高壓線路。布線施工中稍有不慎,就會碰撞到已投運的高壓導線。為避免事故發生,該段線路建設在世界上首次采用無人機定位布線,不僅避免了安全生産事故,架線效率提高了兩倍。
  2017年3月,祁韶特高壓韶山換流站提前3個月完工,2017年6月23日,正式投入運行。從開工到投運,不到兩年。在國家優質工程獎評選中,祁韶特高壓輸電工程獲得金獎。
  湖南在祖國大西北“建”了一個大發電廠
  7月29日21時23分,湖南電網負荷2970.5萬千瓦,刷新夏季負荷新高。去年,我省夏季最高用電負荷為2832萬千瓦。
  國網湖南省電力公司預計,今年迎峰度夏期間,全省最大用電負荷将達到3100萬千瓦左右。
  為保障全省用電,國網湖南省電力公司近年加強祁韶特高壓送出線路改造,不斷提升輸電能力。去年迎峰度夏期間,祁韶特高壓送電能力已提升至450萬千瓦,“很快将提升至500萬千瓦。”國網湖南省電力公司調控中心副處長徐民介紹,祁韶特高壓送來的電,已成為湖南電網電力供應重要支撐點。從2017年6月23日正式投入運行,到今年7月29日,祁韶特高壓已累計輸送電量超過300億千瓦時,占全省用電總量的12%;日最大送電量約1億千瓦時,占全省電力供應比例超過20%。
  “已超過水電電量成為湖南電力供應的第二大來源,猶如湖南在祖國大西北建了一個大發電廠。”  國網湖南省電力公司發展部規劃處處長潘力強說,祁韶特高壓在彌補我省用電缺口的同時,将首先替換排放高、污染大的火電,大幅提升湖南全省的清潔能源占比。
  據介紹,火電廠每發電1千瓦時需耗煤約450克。兩年多來,祁韶特高壓輸送的電量如換算成火電電量,可減少燃煤運輸約1360萬噸,減排二氧化碳超2400萬噸。
  祁韶特高壓輸送湖南的落地電價遠低于湖南省内平均上網價格。與省内電價平均上網價格形成的價差收益,湖南電網全部釋放給了用戶,并重點向省内重點優勢企業和貧困縣用戶傾斜。
  2017年10月至2018年12月,祁韶特高壓用于省内電力市場交易挂牌電量131.36億千瓦時,降低市場交易用戶用電成本8.17億元,平均每千瓦時降價約6分錢。去年7月、8月,華菱湘鋼生産用電超過2億千瓦時,因祁韶特高壓送電進入電力交易,華菱湘鋼節省用電成本600多萬元。
  今年,根據省發改委相關要求,祁韶特高壓送電價差空間全部用于降低一般工商業目錄電價,全省用戶受惠面進一步擴大。目前,國網湖南省電力公司正在積極推動華中特高壓環網建設,建成後,祁韶特高壓的送電能力将提升至800萬千瓦,為我省安全用電提供更加堅強的保障。
  鍊接
  全球特高壓發展曆程
  特高壓,是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級,是目前世界上最先進的輸電技術。
  世界上首條特高壓輸電線路于1955年在原蘇聯建成,後在實際運行中,降為500千伏的超高壓。
  上世紀90年代,美國、日本、意大利等國電力需求旺盛,開始研究特高壓輸電技術。
  我國從2004年開始研發特高壓輸電技術,目前是世界上全面掌握特高壓輸電技術的國家之一,并開始了大規模的工程應用。
  目前,我國已投運特高壓輸電線路14條,在建9條,電壓等級、輸送容量、輸送距離不斷刷新世界紀錄,基本形成了西電東送、北電南供的特高壓輸電網絡。
  我國特高壓還成功實現了“走出去”。如,巴西美麗山水電站特高壓輸電工程由我國企業總承包,與高鐵一樣,特高壓已成為彰顯中國自主創新實力的靓麗名片。
  目前,由國網湖南省電力公司負責運行維護的特高壓輸電線路分别有:祁韶特高壓直流輸電線路、國家西電東送主要通道——±800千伏複奉、錦蘇、賓金三大直流特高壓線路位于湖南境内及貴州境内的線路和鐵塔的運行維護任務。
  親曆者說
  那一刻,我們緊緊擁抱在一起
  講述人:祁韶特高壓韶山換流站黨支部書記 蔣久松
  時間:7月26日
  對祁韶特高壓輸電工程,國網湖南省電力有限公司高度重視,在全系統内抽調業務骨幹參與建設。
  當時,我在國網湖南檢修公司鵝城換流站工作,因經驗豐富,被抽調到韶山換流站負責生産準備工作。
  特高壓換流站的建設要求很高,閥廳内不能出現灰塵,否則,在運行中就可能導緻“停擺”。
  建設中,閥廳内不能使用汽、柴油機械設備,隻能采用電動設備,因為汽、柴油機設備排出的尾氣容易産生灰塵。
  一天深夜,我發現施工方将一台燃油叉車開進了閥廳内,立即要求他們停止施工。
  施工方的現場負責人跟我很熟,平時大家都稱兄道弟,見我叫停了施工,這位負責人過來求情。
  “久松,時間這麼緊,電動設備效率太低,你就讓我們用一次吧。”
  “一旦産生灰塵,就會導緻運行故障,誰也負不起責!” 我站在叉車前面毫不退讓,最終,在我的堅持下,這台叉車開出了閥廳。
  說實話,建設施工過程中,偶爾使用汽、柴油機械設備,若事後除塵到位,也不會有太大影響。但祁韶特高壓事關三湘用電安全,不能有絲毫大意。
  試運行當天,當從甘肅輸送過來的電能順利經韶山換流站換流送出時,那位現場施工負責人走過來跟我緊緊擁抱在一起,悄悄地在我耳邊說:“久松,你是對的。”
  辦法總比困難多
  講述人:祁韶特高壓線路工程湘1标段項目經理 郭達明
  時間:7月30日
  祁韶特高壓輸電工程湘1标段是線路入湘後地形最複雜的地段,施工過程中,遇到了很多困難。
  位于石門縣的湘1标段實際地質情況與勘測報告存在差異,地層中碎石粒徑太大,在灌注樁基礎成孔施工中,采用循環鑽也無法施工。當時,我根據多年的施工經驗,将循環鑽改成沖擊鑽,收到了意想不到的效果,這也是沖擊鑽首次用于特高壓線路灌注樁基礎成孔施工。
  2015年12月,祁韶特高壓湘1标段全線水位上漲,在基礎成孔施工中,上漲的水位對鑽孔内形成較大壓力,經常出現錘頭被卡的情況。通過現場分析和試驗,我們調高泥漿比重,增加水泥稠度,按時完成了任務。
  在錨杆基礎施工時,直徑120毫米的錨孔,深度達到6米。由于湘1标段地質情況複雜,地層結構看不見,加上雨水的浸蝕,鑽孔時經常出現孔口被堵塞的情況。經反複試驗,我們将常規鑽杆換為地探用的麻花鑽杆,一舉攻破了難關。
  在祁韶特高壓湘1标段的施工中,類似這樣的困難一個接一個,但辦法總比困難多,逐一被我們攻克了。
  (文/奉永成)

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