发布于:2008-03-21 09:11:21
来自:电气工程/输变电工程
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作者:中电新闻
●加强电网建设 确保供电安全 中国工程院院士 黄其励
●加速建设减灾应急体系 中国科学院减灾中心主任 王昂生
●加强技术力量 完善预防机制 美国能源基金会副主席 杨富强
●将电力发展纳入科学发展的轨道 中国投资协会能源发展研究中心副理事长 陈望祥
●大力发展核电 重视地方电源支撑 原电力部生产司教授级高工 蒙定中
●提升线路防覆冰综合技术 北京科技大学教授 倪文
●提高电网安全性 建设分布式电力系统 中国科学院电工研究所研究员 刘国强
●营造和谐环境 重视安全电源 清华大学电机工程与应用电子技术系教授 夏清
●重视电网结构布局的安全性及灵活性 清华大学电机工程与应用电子技术系教授 孙元章
●全面启动应对冰灾能力科学研究 华北电力大学教授 崔翔
●电力安全应升至国家安全层次 中国社会科学院能源经济中心主任 史丹
●提升电网规划设计和建设水平 国网北京电力建设研究院总工 杨建平
编者按
从2008年1月10日开始,我国南方大部分地区出现长时间持续的大强度、大范围低温雨雪冰冻天气,导致输电线路发生倒塔、断线、舞动、覆冰闪络和脱冰跳跃等多种灾害,给湖南、江西、安徽、湖北、贵州、广西等16个省(自治区、直辖市)的电网造成建国以来罕见的严重损坏。
在党中央、国务院的正确领导下,在相关各方的共同努力下,3月8日,国家电网公司、南方电网公司电网抢修恢复重建工作已完成,受灾电网恢复正常运行;截至3月12日17时,地方电网因灾停运电力线路和变电站分别恢复85.4%和94.5%。
在电网抢修工作取得重大决定性成果的同时,我们应以全球大电网为参照,结合我国的实际情况,加速减灾应急体系建设,全面提升电力系统防灾减灾能力。
“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”。3月11日,中国电力报社在京举行“电力防灾思考及应对研讨会”。来自科研院所、著名高校及社会各界的专家学者齐聚一堂,分析问题,为保障电力安全建言献策。现在,让我们共享这次思想盛宴。
黄其励→加强电网建设 确保供电安全
这次严重低温、冰雪和冻雨灾害,显示了加强电网建设、提高电网应变突发事故能力、保证安全可靠供电的重要性。为此提出如下建议。
第一,进一步提高对电网安全问题的认识。要彻底改变我国电力建设长期以来存在的“重发、轻输、不管用”的认识和做法。目前由于电网、电源建设不同步,使有的大机组建成后却不能及时发电,给企业和国家带来了损失。今后应积极贯彻“三同时”方针,将电网与电源建设“打捆”审批,从项目核准阶段起,二者能“同时起步、同步进行,同期发挥作用”。
第二,扎实推进电网项目前期工作。目前制约电网建设进度因素突出表现在核准前的前期工作。此阶段要完成项目可行性研究、用地预审、环境影响评价、水土保持方案等专题支持性文件的编制及评审工作。而上述工作都需要包括国土、规划、林业、发改委等各级职能部门及村、乡、镇、县、市各级政府部门的大力支持。
第三,高度关注配电网建设,提高重要负荷的供电可靠性。为保障重要用电部门的可靠供电,主要应提高配电网供电可靠性,科学规划,建设双回至几回可靠的、各自独立的供电线路;采用多端供电加备用电源自动投入;有条件的城市、部门,可考虑采用电缆线路等。
第四,在电力系统规划设计中引进风险管理试点。风险评估中要有效利用中短期天气预报,以全社会的经济效益最优来规划电网,考虑小概率严重事件所带来的社会、经济损失,使风险水平在可接受的范围之内。
第五,强化和优化电力规划及布局。建议国家进一步研究能源安全战略,从应对灾害的角度研究电力系统规划。同时电力规划要考虑区域大电网瓦解的极端情况,今后在实施全国资源优化配置的同时,区域电网必须有足够的有功、无功支撑和电源保证,并有电网的“黑启动”预案。
第六,合理配备分布式电源和紧急备用电源。有条件的区、省级电网,要建设中小水电、抽水蓄能电站或可再生能源发电电源,兼作“黑启动”电源;铁路、交通、医院、交通枢纽、广播电视、党政应急指挥中心等重要部门,应建设必要的应急移动电源或分布式电源。
王昂生→加速建设减灾应急体系
今年1~2月,南方多个省市遭遇了雨雪冰冻灾害,暴露出我国减灾应急体系的脆弱。具体而言,反映了我国气象中长期冰雪预报薄弱;各部门对冰雪红色预警反应迟缓;国家应急系统起动慢;铁路、公路、航空应对冰雪灾害能力差;煤-运-电在大灾时应变力弱等问题。
减灾应急体系如此脆弱,急待加速建设。具体该怎么办?我认为,大灾大难是当今危害社会主义建设的主要危险,不仅政府、人民关心重视,中国科技界必须以更大的热忱予以关心重视。国家科技部、中国科学院、国家自然基金委员会、中国工程院等应当联合起来,共同为国分忧,拿出办法来应对大灾大难。国家及上述科技部门共同拟定中国应对大灾大难的科技规划,联合或分别设立重大科技项目。选拔国内外顶级科学家领衔项目,并与相关部委合作,使项目为防灾祸发挥作用。
其中,中国气象应当首当其冲,中长期预报急待加强。中国气象局应当与中国科学院、高校合作攻关,联合攻克气象灾害的防灾减灾难题;大力加强重大灾害天气的中短期预报、预警工作,保障国家防灾急需;开展重大灾害天气的中长期预报研究,促成若干大灾预报时效延长;气象预报必须与国家应急办、各部委、各省市有机联系,建立专门系统,灾时不断提供气象预报、灾害预警及灾情信息,促进共同减灾。
强化电力减灾应急体系已经时不我待。
应该建立电力减灾应急系统及体系,包括:中央电力减灾应急系统;各大区域电力减灾应急系统;各省市电力减灾应急系统;全国主要电厂、电站电力减灾应急系统。
电力减灾应急系统应包括:一是电力及其灾害信息源。例如,发电动力(水、煤、风、油等)动态信息;发电量的动态信息;电量输送的动态信息;配电的动态信息;电力灾情的动态信息及时空分布。二是电力灾害信息处理平台。包括电力及其灾情的大型综合数据库(实时库、历史库、地理信息库)以及电力及灾情的信息处理平台。三是电力灾害的决策支持系统。包括综合数据库、模型库、规则库等。四是灾情信息发布系统。
希望这次大灾大难能引起国家高层领导的高度重视,认真总结经验教训。特别从国务院应急办、减灾委和科技界等高层下功夫,在减灾应急的战略全局、系统体系、减灾应急科技总体等方面有所改进。
杨富强→加强技术力量 完善预防机制
在应对此次低温冰雪灾害的过程中,从行政手段上讲,中国的应对手段还是很先进,系统还是很有效,整个群众的组织和其他方面的介入还是很及时的。这也体现了中国社会集中力量办大事的特点。
我经常在福建,福建的台风很频繁,当地政府就很注意预防。例如去年的一次台风,福建在2天内就组织了几十万人全部撤离,这在美国是绝对做不到的。我认为对减灾防灾问题有两个方面需要注意:一个是行政力量,我觉得中国的行政力量和行政措施还是做得比较好的;还有一个方面是技术力量,中国的技术力量太薄弱,而这一次冰雪灾害天气就是考验了我们的技术力量。例如在美国,我们经常看到平原地区有飓风,但美国从来没有如此大规模的倒塔,主要的干线几乎不受影响。所以这一次我国电力在灾害中出现危机,我觉得应该把着重点放到技术上来。
我们这次说是50年一遇,对于我们搞电力工程的来说应该有这个预测在里面,但事实是我们并没有足够的考虑。不过这次覆冰灾害确实严重,而且故障地点主要在山区,这样抢修起来是比较困难的,在美国如此恶劣的气候也比较少见,也不会持续这么长时间。我觉得这次灾难也算是给中国电力建设提供了一次发展机遇,冻害是一种世界性技术问题,也许我们可以借此机会在技术上有个跨越性的发展。此外,我们也要考虑我们国家的能源分布情况,是地区电网应该加强呢还是跨地区的电网应该加强呢?现在我们主要在搞跨地区电网,这样搞不好就容易受多种因素影响,造成很大损失。50年一遇造成如此大的损失,我们的技术和预防机制确实还需要努力。
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我建议全面启动输电线路应对冰灾能力的科学研究。
首先,进行输电线路导线覆冰形成机理和模型的研究。建立不同气候和气象条件下架空导线表面覆冰冰形的准确预测模型;揭示相关作用因素对覆冰过程的影响机制;确定不同种类和冰形导线覆冰融化的能量需求,以及不同融冰速率与能量消耗之间的关系;揭示导线的表面性质对覆冰的影响机制,提出架空导线阻冰环和平衡锤的优化设计方案。
其次,进行覆冰导致输变电设备外绝缘故障的机理研究以及防止输电线路覆冰方法的研究。
第三,进行输电线路覆冰在线监测与诊断方法的研究。
第四,进行输电线路除冰和融冰方法的研究。研究导线覆冰厚度与融冰电流和融冰时间的定量关系;变电站固定式和车载式输电线路覆冰高压直流融冰系统;短路融冰方法的线路有效长度以及线路均流技术等。
第五,进行输电线路铁塔极限承载能力分析及覆冰线路灾害局部化设计策略的研究。同时还要进行电网覆冰在线评估、预警与决策方法的研究。研究电网覆冰故障在线诊断的理论;电网在覆冰状态下在线运行可靠性评估的理论及安全预测方法;电网覆冰故障预警方法和故障决策方法的研究。
第六,电网覆冰灾害应急处理体系的研究。进行电网覆冰灾害应急处理机制的研究、电网覆冰灾害抢修机制的研究、发生电网覆冰事故时的多套应急处理预案的研究,包括多套电网运行方式预案、可能发生的拉闸限电序列预案、电厂发电机组开停预案、抢修人员调配预案等。
第七,全面科学地把握好输电线路设计标准的提高问题。仅对500千伏线路测算,覆冰厚度由10毫米增加至20~30毫米时,每千米塔耗材量分别变为10毫米时的2.2~3.4倍,工程造价则变为1.8~2.6倍。
我并不反对提高标准,但如果全面实施,这样的工程造价国家是否承担得起?
应该全面理解和科学把握新标准,科学地确定哪些线路需要提高设计标准?哪些线路适度提高标准?哪些线路能采用原有设计标准?
应该综合考虑政治、安全、经济等因素,应该充分考虑不同线路的重要性和差异性、同一线路不同地段的差异性、不同供电区域的差异性等因素。全面贯彻科学发展观的思想,防止一刀切,切忌盲目地全面提高输电线路的设计标准。
更应该强调因地制宜、防冰、监测、融冰、除冰和科学调度等有效的综合措施。
史丹→电力安全应升至国家安全层次
我认为,增强电力系统的防灾能力,应该将电力安全上升为国家安全。目前,石油安全已经上升到国家安全层次,但电力安全仅仅是生产安全、供应安全的层次。层次不同,重视程度不同。如果将电力安全上升为国家能源安全的重要组成部分,那么,电力系统的防灾能力就会大大提升。
因为,上升到国家安全层面,我们就可以从法律上加以规定。例如电厂存煤问题,此次雨雪冰冻灾害期间,某些大的发电厂仅有1、2天的电煤库存,如果电力安全上升为国家安全层面,法律就可以规定,大的发电厂,无论出于什 么原因,你的电煤储存不能低于一定的天数,从而保证电力供应安全。
与此同时,电网发展规划中要增加安全预案。常态下,从经济的角度你可以有一种选择,非常态状态下必须有备案,不可抗力、战争状态下必须有预案,有具体的措施可以实施。这样,电力安全才能有很大保证。
今后三十年,电力的发展不应该是仅仅满足供应需求,电力安全保障、清洁电力必须作为电力发展的两大组成内容。电力安全风险更多的是自然风险、内部风险、管理风险。因此,我们应该更多地依靠科学技术加以解决,在机制设置上更加重视。
杨建平→提升电网规划设计和建设水平
尽管在此次冰灾中应用的系统调度、在线监测、改造恢复、融冰除冰、舞动防治等技术措施以及临时应急措施在防灾减灾中发挥良好作用,2005年冰灾之后采取的一些技术措施也被证明是有效的,但面临今年如此大范围的自然灾害,仍然有必要从技术的角度对灾害进行反思。
规划设计阶段,由于受到多种因素的制约,线路路径选择不尽合理。新建线路大多位于海拔相对较高的地区或穿越高山、大岭,不仅容易形成大高差、大档距、不均匀覆(脱)冰等覆冰倒塔的客观诱发条件,也使得灾害后的抢修恢复异常艰难。由于电力行业目前没有专门的气象服务,加之我国对冰冻灾害的研究相对较少,缺少系统的观测数据,使得我国输电线路在设计取值上,实际观测数据不足,影响了设计的准确性。
在技术上,可以从以下方面入手:第一,在线路规划方面,应考虑尽可能降低线路的平均海拔,避开重冰区;根据电网的负荷分布和环境因素,规划建设加强型线路,在其他线路灾害失效时能够保证电网的基本运行。第二,在线路设计方面,修改设计标准,提高设防水平,对同一走廊内的不同线路、同一线路的不同区段,采取差异化设计;杆塔设计中加大纵向不平衡张力取值;增加铁塔抗串倒的能力;增强地线抗冰荷载能力;提高大档距、大高差区段的抗冰设计标准。第三,在线路建设方面,严格按照设计要求和施工标准进行,减少线路潜在隐患,保障线路在重覆冰情况下不因施工缺陷而首先发生失效破坏并引起连锁反应。第四,在系统调度和生产运行方面,要加强与气象部门的合作及灾害预警,形成电力行业自己的灾害气象数据解读能力。第五,在科研方面要多措并举,在防冰、除冰、融冰、抗冰等多方面,开展基础性研究,特别是要开展人工干预气象技术的研究与应用和人工干预输电线路破坏顺序技术和输电线路快速修复技术方面的研究。第六,在试验能力方面要在恶劣气候环境模拟、力学仿真计算、结构部件的真型实验能力等方面创造必要的试验研究条件。第七,在应对灾害方面,除了要对灾害条件下的电网运行方式形成相应的工作预案之外,应加强抢险救灾的物质准备,形成必要的贮备机制。
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