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电网防灾抗灾从“被动”变“主动”——国内首个保底电网规划在南网实施
来源: 新华网    时间: 2017-06-19 09:45

  新华网广州6月19日电(高立)手机信号中断,电视屏幕画面扭曲然后消失,明亮的窗户一扇扇被黑暗吞噬,孩子爆发出尖锐的哭声,城市陷入漆黑和混乱……这是“彩虹”台风后广东湛江的真实写照。生活在如今现代化的城市里,人们对电的依赖越来越强。安全、可靠的电力供应如此重要,大面积停电成为现代社会可能遭遇的最严重灾难事件之一。

  面对极端自然灾害的袭击,如何避免影视剧中末世灾难般的大停电场景成为现实,或者至少保证城市核心区域不停电,尽量降低灾害可能造成的社会经济影响?近日,南方电网首次提出防灾保底电网概念,印发了28个重要城市保底电网专项规划。

  “十三五”期间,南方电网公司将在28个重要城市建设保底电网,基建投资约269亿元,范围覆盖了南方区域包括广州、深圳在内的主要城市以及中心城区处于沿海强风区、重冰区的其他地级市。

  “底线思维”保核心城市不停电、少停电

  以每次负荷损失≥800万千瓦的停电事故为重大停电事故,世界迄今共发生25次,其中最严重的一次是“8·14美加大停电”。

  2003年8月14日,美国东部时间16点11分,美国东北部和加拿大东南部的联合电网发生大面积停电,波及美国俄亥俄州、密歇根州、纽约州等八个州的5000万人口,加拿大两省1000万人也受到影响。此外,大停电至少造成8人死亡。直到12小时后,纽约等都市才陆续恢复供电。29小时后,90%的停电区域恢复供电。

  目前中国尚未发生过类似的重大停电事故。中国工程院院士、著名电网工程专家李立浧指出,从世界范围看,中国电网安全是很好的,但绝不能掉以轻心,特别是风电、太阳能发电等波动性、间歇性电力占比不断提高,自然灾害强度日益增大,电网的安全风险正越来越高。

  “过去我们主要关注‘用上电’,全面建成小康社会还要求‘用好电’。” 南方电网计划发展部主任徐达明表示。社会经济发展到当前的阶段,人们对电力可靠性的要求大大提高,一次停电事故可能引发工业、交通、医疗、金融、居民生活等方面的混乱。

  回顾2008年,我国南方地区大范围冰雪灾害,一度致使南方多省市电网设施严重故障,电力供应被迫中断,至今很多人回忆起来仍历历在目。徐达明当时参加抗冰抢险,在受灾害最严重的贵州省待了整整43天。

  “那时的贵州都匀,生活可以说是一夜回到解放前。停电停水,住高层要爬楼梯,用水要到江里去提,一桶水用三遍,洗脸,洗澡,完了再冲马桶。”徐达明仍然清楚地记得,最终是大年三十晚上六点多送上了电,当时的都匀市长搂着他就掉下了眼泪,说送十头猪给大家过年。

  最近一次较大的灾害停电事故是2015年,强台风“彩虹”造成广东湛江全市停电,广州市海珠区、番禺区部分区域停电,数百万人受到影响,连广州地标“小蛮腰”也失去了往日的风采。那也是编制大面积停电应急预案以来,广州首次启动一级应急响应。

  党的十八大以来,底线思维成为党中央治国理政一个新的战略思维。南方电网公司董事长李庆奎指出,充分总结和反思防灾抗灾工作,提高电网设防标准,实现从“被动抗灾”到“主动防御”的转变。2015年11月3日,在抗击强台风“彩虹”抢修复电工作总结会议上,南方电网总经理曹志安指出,要开展沿海台风、云南地震和贵州低温雨雪冰冻等灾害敏感性分析,有针对性地做好电网“十三五”规划,打造保底网架,努力建设本质安全电网。

  徐达明说,保底电网理念的提出,正是底线思维在电网企业的运用。保底电网要保的“底”,就是重要城市的重要负荷和民生用电的需求;做好面对极端灾害的准备,努力争取最好的结果,也就是力争城市核心区域和关键用户不停电、少停电。

  “当前我国正推进全面建成小康社会,随着现代社会全面进入电气化时代,各行各业每时每刻都离不开电,用户对可靠供电的要求越来越高。”李立浧认为,南方电网规划建设保底电网,适应了时代发展和用户需求,而且技术上有能力、经济上有实力、管理上有办法,建设保底电网有必要而且完全可行。

  推动电网防灾抗灾向“主动防御”转变

  “6月以来,我国华南地区降水明显增多,预计7至9月仍有4到6个台风登陆广东、广西及海南沿海。”徐达明说,南方电网地处台风、低温雨雪凝冻、地震、泥石流等自然灾害高发区域,易受自然灾害袭扰。

  他认为,强化电网安全底线思维,规划建设保底电网,就是要明确城市核心区域和关键用户供电的“生命线”,针对比如医院、水厂、电梯,或者危险化学品仓库、金融机构数据中心、精密仪器制造工厂等,采取比常规电网规划建设更高的标准进行构建,并加强与当地抗灾保障电源的协同,提升电网供电安全保障水平和快速复电能力,最大程度降低灾害对社会、经济、民生的影响。

  “形象地说,当遭遇到严重自然灾害、外力破坏等极端情况时,保底电网具有更强的抵御能力,是城市电网防灾抗灾的‘生命线’。”徐达明说。

  根据规划,“十三五”期间,南方电网将重点推进28个重要城市保底电网规划建设,包括广州、深圳、南宁、昆明、贵阳、海口等15个主要城市以及湛江、曲靖等中心城区处于沿海强风区、重冰区的其他13个地级市。

  在这28个城市,南方电网将适当提高保底电网设防标准。在沿海强风区规划新建的保底电网项目将按50年一遇气象重现期进行建设,预计可提高220千伏及以下架空线路防风能力20%至25%。在沿海地区,南方电网将结合城市规划发展和综合管廊建设等需求,推进保底线路的电缆化改造、保底变电站的户内化改造。在中重冰区,保底线路将配置融冰装置,确保冰灾情况下保底电网“网架不垮”。

  徐达明认为,保底电网建设就是要推动电网防灾抗灾向“主动防御”转变。“常规的电网建设,主要是让大家都能用上电,各个区域都按同样的标准来建,没有太多考虑核心区域的防灾问题。一旦出现台风等自然灾害造成停电事故,我们只能被动地去抢修。”他说,现在建设保底电网,要综合分析以往灾害发生的情况,并有预见性地提高核心区域的防灾等级。此次规划范围内的28个城市电网,都会根据各自不同的灾害特征采取相应的措施。

  在广州市科翔路12米以下的地底,有一条长达2公里的220千伏地下电缆隧道,隧道内铺设有6回220千伏电缆线路和2回110千伏电缆线路。这是广州保底电网的重要组成部分,主要保障周边政府、医院等重要客户的用电需求。每半个月,广州供电局输电管理所班员杨文清都会下隧道人工巡检一次,在地底用脚步丈量这条长长的隧道,守护着地上的万家灯火。

  据广州供电局计划发展部副科长刘伟明介绍,在广州,这样的电缆隧道已投产23条,累计33公里,是南方电网开展重要城市保底电网建设的重要措施之一。

  “广州属于台风影响的区域,地下电缆是防风抗灾最为有效的手段,在城市核心区域建电缆隧道有助于城市协调发展和提高供电可靠性。”刘伟明解释说。

  深圳市盐田区,从梧桐山余脉的一处山洞车行三公里,就到了建设中的深圳抽水蓄能电站地下厂房。规划建设的4台30万千瓦机组正在紧张施工,其中1号机组已进入电气安装阶段,预计今年年底投产。这里距深圳市中心约20公里,距香港、大亚湾核电站、岭澳核电站约25公里,处于广东的电力负荷中心。

  据深圳供电局电网规划研究中心副主任韦波介绍,该电厂是深圳“十三五”保底电网的重点建设项目,建成后将显著提高深圳电网调峰、填谷、调频、调相能力,提高深圳电网运行的安全性和可靠性。

  更重要的是,深圳抽水蓄能电站将改变深圳电网没有黑启动电源的窘境。所谓黑启动电源,是指系统全部停电、处于全“黑”状态的情况下,不依靠外部电力就可以启动的发电机组,它可以为电网送入电力促成其余机组发电并网,最终让整个电网恢复供电。

  “这些机组是大型水电机组,5分钟内可实现满功率运行,一旦深圳遭遇极端情况发生大面积停电,通过调用这些机组可以快速恢复罗湖区、福田区重要用户的供电。”深圳供电局计划部规划科副科长邵志奇说,在深圳电网全部停电的情况下,发挥该厂的黑启动能力,可以快速恢复供电,改变深圳依靠外部电网复电的现状。

  “智慧”升级打造更坚强的电网

  除了每半个月一次的人工巡检,广州科翔路电缆隧道的日常巡检都交给了机器人。循着隧道顶部的轨道,2组视频机器人每天4次来回巡检,一旦发生故障,配套的消防机器人就会迅速出动、及时处理。

  当下,随着科学技术的快速发展,智能技术已被广泛应用于电力系统之中,除了可以在一定程度上有效降低输送电能的损耗,还可以使电网更加安全、可靠。在保底电网规划建设中,当然也少不了智能技术的应用。

  作为极端天气情况下保障城市用户供电安全一种新的解决方案,南方电网南沙智能微网项目已获批纳入国家新能源微电网示范项目。

  据徐达明介绍,南沙智能微网项目将建设一个可实现离网孤岛长期运行的微电网。微电网包含太阳能光伏发电系统260千瓦、蓄电池储能系统1.2兆瓦时,以及柴油发电机系统、燃气发电机系统、冰蓄冷、车用和船用充电桩系统等。项目还将建设基于智能配电网的综合能源管理系统,实现冷热电综合平衡,综合能效将提升到80%。

  除了微电网,结合智能电网的发展,南方电网还将在保底线路和设备上安装相应的灾害监测设备,提高电网的态势感知能力。此外,正在推进的负荷精细控制系统,可以做到用户家庭电灯、空调、冰箱等具体线路开关的精细控制,在供电不足的情况下,有选择性地确保电灯、电梯等最重要的用电。徐达明说,这需要非常先进的紧急控制技术,对保底电网的建设也十分重要。

  李立浧也认为,建设保底电网,就是要依托现代智能技术,与智能电网建设相结合,积极推进分布式能源系统、微电网系统发展,提高电网对重大自然灾害的可防可控能力。

  不论在国内国外,此次保底电网规划建设的提出都是首例。保底电网建设的最终目的是为了提高供电可靠性,最大限度避免灾害造成停电事故带来的损失,是电网企业主动履行社会责任的体现。

  “电网企业的运行模式,简单来说就是卖电。我们把电源输送到千家万户,然后收取电费作为营收来源。哪里需要用电,我们就拉条线过去,马上就能有收入。但我们另一块很重要的工作,就是提高供电可靠性。比如原来一年停五天电,现在只停一天。”徐达明说,提高供电可靠性需要的投入相当大,以南方电网来说,每年资金投入就有1000亿元,其中优先保障保底电网的投资需求。保底电网建设提高设防标准额外增加的投入体现出来的主要是社会效益,并没有明显的经济回报。

  电网安全无影无形,却又如此重要。如果要确保安全,仅仅依靠电网企业的力量,很难达到目标。“保底电网涉及电源、电网、用户三个关键方面,需要全社会参与,共同构建综合防灾保障体系。”徐达明说。

  根据保底电网建设规划,预计到2020年,28个重要城市防灾保底电网可平均覆盖80%左右的关键用户,220千伏保底电网规模平均占比在三分之一左右,110千伏保底电网规模平均占比约20%。

  徐达明说,重要城市保底电网建设是一项长期性、系统性工程,“十三五”期间在28个城市建保底电网只是初期目标,未来还将不断完善和加强,扩大保底电网建设范围,持续提升电网的安全性和可靠性。(完)

(责任编辑:张 雯)
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