山西:煤從空中“走”
來源:山西日報  |  2020-12-11 08:53:34

  原標題:輸煤變輸電、能源清潔化是山西爭當能源革命排頭兵的重要內容。近年來,山西電網高速發展,規模全國領先,技術裝備和安全運行水準進入國際先進行列,形成了“三交一直”特高壓電網和特高壓交直流混聯大電網,連接華北、華東、華中三大區域電網,核心樞紐地位持續鞏固,電力外送能力達到4030萬千瓦——煤從空中“走”

山西:煤從空中“走”

國網山西送變電公司的員工正在鐵塔上檢查滑車過線情況。

山西:煤從空中“走”

1000千伏特高壓北嶽站運維人員在設備區進行巡視。

山西:煤從空中“走”

臨汾市鄉寧縣,陜北~湖北±800千伏特高壓直流輸電線路工程正在進行架線施工。

  世界首個特高壓交流輸變電工程——1000千伏長治~南陽~荊門特高壓交流試驗示範工程

  累計向湖北輸送746.93億千瓦時電量,減少山西煤炭外送2987萬噸,減少二氧化硫和煙塵排放量2374.19萬噸

  如今在湖北荊門,每2度電裏,就有1度來自山西

  深度透視

  11年前,世界首個特高壓交流輸變電工程——1000千伏長治~南陽~荊門特高壓交流試驗示範工程落戶山西。此後,在山西電力發展中,特高壓的名字頻頻閃現。

  習近平總書記強調:“要抓住新一輪能源結構調整和能源技術變革趨勢,建設全球能源互聯網,實現綠色低碳發展。”

  能源互聯網實質是“特高壓智慧電網+清潔能源”,是清潔能源在全球範圍大規模開發、輸送、使用的基礎平臺。它不僅能全面提升能源的開發使用效率,也成為解決全球氣候變化的一個“中國方案”。近年來,山西依託特高壓,穩步推進省內能源互聯網建設的同時,加速促進能源轉型,推動構建全國能源互聯網。這也成為山西爭當能源革命排頭兵的一次生動實踐。

  鐵塔錚錚,銀線飛躍。“十三五”以來,山西電網高速發展,不僅規模全國領先,而且技術裝備和安全運行水準進入國際先進行列。我省建成投運晉北、晉中交流特高壓以及晉北±800千伏直流特高壓,全線貫通500千伏西通道,已經形成以“三交一直”特高壓電網(1000千伏交流特高壓蒙西~晉北~天津南、榆橫~晉中~濰坊、長治~南陽~荊門,±800千伏直流特高壓雁門關~淮安)為骨幹、500千伏“三縱四橫”電網為支撐的特高壓交直流混聯大電網。山西電網連接華北、華東、華中三大區域電網,核心樞紐地位持續鞏固,外送能力達到4030萬千瓦。

  在長治市長子縣的高山大嶺間,世界首個特高壓交流輸變電工程——1000千伏長治~南陽~荊門特高壓交流試驗示範工程已順利運行11年。光陰如梭,如今,這項顛覆了中國傳統能源輸送模式的特高壓交流試驗示範工程累計向湖北輸送746.93億千瓦時電量,減少山西煤炭外送2987萬噸,減少二氧化硫和煙塵排放量2374.19萬噸。

  工程實現了華北電網和華中電網的水火互濟、優勢互補,錯峰、調峰和跨流域補償等綜合功能,社會效益和經濟效益十分顯著。如今在湖北荊門,每2度電裏,就有1度來自山西。

  逢山開道,遇水搭橋。數據和事實説明,任何困難也阻擋不住山西特高壓建設堅持以綠色、低碳、多元、高效、智慧為方向變革的鏗鏘腳步。“煤從空中走”的遠距離高速輸電,是電力傳輸的山西速度,是電力建設的山西力量——

  堅強承載 高質運維

  發揮變電站、換流站“聯網輸電、網架支撐”作用,為特高壓輸電保駕護航

  大雪過後,氣溫驟降。12月份氣溫已低至-25℃的、位於朔州市平魯區向陽堡鄉南漢井村的±800千伏特高壓雁門關換流站內,工作人員已經開始為迎峰度冬準備一系列特殊保障措施:戶外消防管網排水防凍、直流場充氣設備加裝保溫伴熱帶、戶外GIS設備氣室連接處加裝保溫設施、大型機具保溫保養等保障維護工作等等。

  直流特高壓工程電壓等級高、輸送負荷大、電能損耗小,可以將西北能源基地的電能一路送到東南負荷地區。直流特高壓輸電工程中,特高壓換流站是整個工程的首尾兩端,中間僅通過線路就可以橫跨1000公里以上將電能直送省外。簡單來説,直流工程相當於高鐵,換流站相當於高鐵站,可以更高運力、更高品質地把乘客送到目的地。11月10日,記者在雁門關換流站黨支部書記時偉光的帶領下,到該換流站內一探究竟。

  “我們所在的設備區相當於是外送電力的電源點,所有需要外送的交流電在這裡匯集,再通過導線將交流電送至換流變壓器和閥廳,經過整流後的電就是直流電了。500千伏明海湖變電站、神泉電廠、紫荊電廠的電通過500千伏交流線路接入站內GIS室,然後通過換流閥將交流電轉換為直流電,最後直接輸送到1100公里外的江蘇淮安換流站。”時偉光介紹該換流站的輸電過程。

  雁門關換流站是±800千伏直流特高壓雁門關~淮安工程的送端站。該換流站是全省唯一一座特高壓換流站,肩負著山西電力外送的重要使命。運維一個大的特高壓直流換流站的壓力、難度極大,因為站內設備量遠遠超出一般交流變電站,重500噸、單臺造價8500萬元的換流變壓器就有28台。

  SF6氣體是直流換流站設備中一種重要惰性氣體,其主要作用是將設備內帶電部分與設備外殼絕緣,一旦發生漏氣,會造成帶電部分與金屬外殼絕緣不足,發生放電跳閘事故,嚴重時可能引發區域電網波動和爆炸火災。極寒天氣下,戶外充氣設備內的SF6氣體會因低溫液化,設備也會出現熱脹冷縮,連接處可能會出現縫隙導致漏氣,損害設備絕緣性能。時偉光回憶:“去年冬季,雁門關換流站氣溫降至-33℃,監測到室外GIS設備的11號氣室壓力突降,發現位於高達6米的兩個氣室連接處SF6氣體泄漏。由於漏氣點鄰近帶電設備,員工需要脫下棉衣穿著屏蔽服進行作業。爬上梯子補氣、緊固,經過一個多小時,設備氣壓恢復正常,我們的員工下來時候頭髮眉毛都結了一層霜,手腳也凍得通紅。”

  “我們不能被動地去維護設備、處理故障,當一處設備出現問題時,防止再次出現類似問題非常重要。”雁門關換流站檢修班班長李平偉説。雁門關換流站員工們給站內設備量身打造了一身“加熱服”,將帶式電熱毯包裹在設備接縫處,並設置了低溫自動加熱、高溫斷電告警功能,幫助設備安全度過了整個冬天。

  “如果把電網比作‘海洋’的話,特高壓換流站就是‘萬噸油輪’,特高壓交流站是一個個‘油井’,只有堅強的特高壓交直流網架,才能源源不斷地給‘油輪’供能,將電能送向遠方。”國網山西省檢修公司總經理孫國繁形象地比喻了電網與特高壓換流站、變電站的關係。

  精準搭建“競速”進度

  在建項目逢山開道、遇水搭橋,山西電網成為連接華北、華東、華中電網的樞紐電網

  “62.9公里電力線路,我們經歷了300多個跨越點,其中不僅包括鐵路、公路、河流等各級別電力線路,還有1個火車站,現在終於全線貫通了!”10月6日,在長治市潞州區黃碾鎮魏村,隨著最後一項電力導線展放完成,國網山西送變電工程有限公司承建的漳澤電廠擴建項目1000千伏送出工程提前計劃時間1個月全線貫通,經歷了12個月不懈奮戰、熬過因為新冠肺炎疫情而近半年沒有回家的艱難,項目經理梁超眼泛淚花卻滿面喜悅。

  漳澤電廠擴建項目1000千伏送出工程起建於漳澤電廠,止于長治特高壓變電站,線路全長62.9公里,新建電力鐵塔145基,是我國電力發展“十三五”規劃的重點工程,同時也是2019-2020年省重點工程,於今年11月9日啟動送電。建成後,漳澤電廠、潞光電廠和趙莊電廠三大電廠生産的電量,可以借助1000千伏特高壓接入華中電網,通過1000千伏長治~南陽~荊門交流特高壓外送出去。

  高山巍峨,長河綿延。近一年的寒來暑往,漳澤電廠擴建項目1000千伏送出工程項目部全體參建人員與野外作業的惡劣天氣“搏鬥”、與外部協調的困難阻礙“較量”、與疫情復工後的計劃進度“競速”,但談及工程最難一刻,線路工程山西送變電公司輸電施工二分公司架線班班長李新軍説起了持續一個月的連續交叉跨越作業。

  “兩基電力鐵塔都高75米以上,用無人機像穿針引線一樣,將導引繩從一基鐵塔跨越348米的距離,飛到另一基鐵塔上,並精準落到地線支架上,該工程1號至15號電力鐵塔共有15基鐵塔和13處跨越,這意味著要進行14次的‘穿針引線’,每一個點都要非常謹慎,稍有馬虎就會前功盡棄。”11月17日,説起兩個月前架線的場景,李新軍依然歷歷在目。

  9月8日早6時30分,在漳澤電廠擴建項目1000千伏送出工程1號至15號電力鐵塔基架線流程段中,沿線鐵塔、交叉跨越點等20余個風險作業點的參建人員全部嚴陣以待。7時10分,15基鐵塔的30名塔上作業人員登頂平均高度76.2米的鐵塔最高處,迎接引線到來。隨著“嗡嗡”聲響,8旋翼無人機牽著筷子般粗的強力絲開始第一階段的引線投放。

  “10至11號電力鐵塔跨越G22青蘭高速公路處,是當天投放導引繩的第一個交叉跨越點,20余米高的跨越網下方車輛川流不息,跨越網兩端16雙眼睛緊緊盯著放線無人機的走向。”山西送變電公司輸電施工二分公司架線班組安全員張兆軍對當時情景仍記憶猶新。

  “注意左邊障礙,繼續上升!抵近了,速度放慢!”在觀察員張帥語音提示下,無人機操作手小心操控牽線無人機,緩緩飛向11號電力鐵塔正上方,用無人機將引線精準投放在鐵塔地線支架上。隨後,導引繩逐級轉換工作開始進行,25噸吊車依次逐個將線軸起吊,放在張力機旁,線軸上的引線逐漸由細轉粗,當連接鐵塔間手指粗的引線變成了手腕粗的銀色導線,特高壓輸電線便被成功橫空架起。

  目前,我省“三交一直”特高壓電網格局已形成並全部建成投産,並不斷擴容擴建,使山西電網成為連接華北、華東、華中電網的樞紐電網,更好地發揮了南北互供、水火互濟、豐枯互濟、能源資源大範圍優化配置的重大作用。

  今年,我省特高壓在建工程除漳澤電廠擴建項目1000千伏送出工程正式完工投運外,還有蒙西~晉中特高壓交流工程(山西段),以及正在建設的±800千伏陜北~湖北直流輸電線路工程(山西段),晉北、晉中站主變電站擴建工程,5項工程總投資92.1465億元。

  加大投資 擴展通道

  晉電外送為京津唐、河北、江蘇、湖北等地提供重要電力,外送電能力超過省調發電總裝機的三分之一

  今年新冠肺炎疫情期間,阻擊疫情的一線是戰場,提供電力保障的後方同樣是戰場。“全民宅家”階段,不間斷電力供應是保障百姓生活、醫療救助需求、項目持續生産等方面的堅強後盾。國網山西省電力公司不僅肩負著為本省提供電力供應的基本使命,還承擔著向京津唐、河北、江蘇、湖北等地外送電力的重要任務。

  晉電外送是山西轉型發展的重要舉措。近年來,省電力公司持續加大電網投資,加快特高壓及相關外送通道建設,竭誠服務山西經濟社會發展。特別是作為國家“西電東送”北通道之一,已建成投運9個外送通道、18條線路,外送電能力超過省調發電總裝機的1/3。

  11月20日,位於朔州應縣的晉北1000千伏特高壓交流變電站擴建新址上,挖機穿梭、吊車忙碌,建設現場熱火朝天。本次項目建設是長治特高壓變電站配套電廠1000千伏送出工程基礎上“西電東送”電網通道的進一步擴展,總投資41.46億元。

  長治特高壓變電站配套電廠1000千伏送出工程是1000千伏長治~南陽~荊門特高壓交流試驗示範工程的擴建項目,運行11年來,這條特高壓線路將來自山西的電能用於緩解湖北用電緊張,使電煤運輸“卡脖子”造成湖北冬季限電的情況一去不復返。這是原武漢神龍汽車公司能源部負責人秦星最真切的感受。

  直至現在,秦星還能清晰地記起,2002年起的八九年間,每到枯水期,電煤跟不上,湖北就要採取限電措施。當時一入冬,她就不時地向武漢市有關部門和供電企業打聽消息。直到2012年冬天,她照例去打聽時得知:有一條架設在山西和湖北之間的特高壓線路,相當於向湖北支援了一個葛洲壩電站!

  “當時供電企業對我們公司一直是盡心服務,讓我不放心的是70多家零部件供應廠商。如果哪個供應商用電緊張、零部件生産跟不上,都會直接影響整車生産。”讓秦星覺得幸運的是,2012年冬天真的沒有缺電,生産高峰期神龍公司的産量還增加了十幾萬輛。

  過去,湖北省電力超過一半是水電,火電次之,98%的發電用煤需從外省調入。自1000千伏長治~南陽~荊門特高壓交流試驗示範工程投運後,煤炭在山西長治就地轉換成電力,再通過特高壓電網經晉東南、豫西南送到湖北。這條特高壓線路年可減少湖北電煤運輸700余萬噸,相當於減少了10萬節火車皮的運輸壓力。

  不斷加強晉電外送通道建設,促進新能源消納,實施“煤電並舉”,是山西在能源革命中的重大舉措。我省主動與河北、天津等受電省份溝通協商,探索省間合作新模式。依託晉北~江蘇特高壓外送通道,探索燃煤機組和新能源機組按一定比例打捆外送的方式,擴大了省內清潔能源外送。目前山西有9大外送通道18條線路,截至11月底,今年累計外送電量936.36億千瓦時,全國排名第4,全年力爭突破1000億千瓦時,我省承擔的電力外送任務重。

  “十四五”時期是我省實現追趕超越,奠定在全國發展格局中戰略地位的關鍵五年,是我省能源革命綜合改革收官見效的重要五年。加快推動特高壓電網發展,推動電網技術、功能、形態全面超越發展,實現互聯網和能源的融合,打造全省域能源互聯網示範區,提升清潔電力發展水準,將進一步加強我省在全國電網的核心樞紐地位,加速把我省煤炭優勢轉換為綜合電力優勢,助力實現山西能源革命綜合改革試點電力外送基地建設目標。(記者張臨山 杜鵑)

  (圖片:李全智 王浩 本版責編:張卉 版式/製圖:劉鐵軍)

  小貼士

  什麼是特高壓

  特高壓是世界上最先進的輸電技術。在我國,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。

  特高壓能大大提升我國電網的輸送能力。建設特高壓電網,能把中國電網堅強地連接起來,使建在不同地點的不同發電廠(比如火電廠和水電廠之間)能互相支援和補充;能促進西部煤炭資源、水力資源的集約化開發,降低發電成本。

編輯:石麗敏
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