審視特高壓新項目
10月25日,北京開元名都大酒店,中國國際工程咨詢公司(下稱中咨公司)正組織專家對國家電網[微博]公司(下稱國網)華東環網交流特高壓項目北半環(淮南-南京-上海)進行最后一輪評審。
華東環網交流特高壓項目分為南半環(淮南-浙北-上海)、北半環(淮南—南京—上海),以及“浙北-福州”交流特高壓項目,三者正好形成球拍形狀。其中的南半環項目,已于2013年9月投產;“浙北-福州”工程,也于今年4月開工。
評審中專家們意見不一致。原中國電力工程顧問集團公司專家委員會委員曾德文從經濟性、安全性和合理性三方面,對華東環網提出反對意見。電力規劃總院副院長徐小東則支持北半環項目,理由是從戰略角度考慮,華東需要接受大量外來電,須升級主網架。
類似爭論,已使華東環網北半環工程的評審工作延宕近一年。10月26日,中咨公司未按計劃宣布專家組意見,不過專家組內部進行了投票:14人簽字贊成北半環建設,5人反對。據悉,中咨公司將據此編寫評估報告,遞交國家發改委,供其作決策參考。參與評審的專家預計,由于投票結果差距明顯,發改委放行北半環項目的可能性很大。
彌補程序性瑕疵
國網在交流特高壓建設上頗有建樹。華東環網南半環“淮南-浙北-上海”工程和“晉東南-南陽-荊門”交流特高壓試驗示范工程均已投產,“浙北-福州”工程也于今年4月開工。
按照《企業投資項目核準暫行辦法》(國發[2004]19號)規定,項目核準機關在受理核準申請后,如有必要,應在四個工作日內委托有資格的咨詢機構進行評估。像南水北調、西氣東輸等重大工程項目開工前,國家發改委均委托中咨公司對項目進行評審。
上述三條交流特高壓工程,總投資近千億元,但動工前并未履行類似評審程序,這在業內引發爭議。多位電網建設方面的專家曾聯名上書國務院,認為上述工程的安全性存在隱患,經濟上浪費嚴重,且未經全面論證。
國網方面則認為,中咨公司的評審是“或有而非必須”的程序。國網發展策劃部副主任張正陵在受訪時表示,交流特高壓項目都經過了可行性研究,各級政府也均出具了支持性文件。國網還委托了電力規劃總院進行評審,而且晉東南試驗示范項目運行多年非常穩定,已經證明了交流特高壓的可行性,因此沒有必要再委托第三方進行評審。
針對部分專家的聯名上書,多位國務院領導作出批示,要求后續項目應履行完整的評審程序。于是在2012年底,發改委在收到國網關于華東環網北半環的核準申請后,首次把交流特高壓項目交由中咨公司評估。
今年3月5日,中咨公司召開預備會,確定對華東環網北半環工程展開評估工作,并發布了專家組名單和評審時間表。3月15日,專家組開赴“晉東南-荊門”工程現場進行調研。
國網曾在2012年12月遞交了一份關于華東環網北半環的研究報告,部分專家認為國網論證不充分。例如,報告缺乏多方案的對比,完全以需要建設特高壓電網為基礎進行論證。
6月28日,專家組在上海召開調查會,聽取華東四省一市的政府代表和電網公司代表匯報經濟發展和電力發展情況和規劃,正反雙方進行了第一次觀點交鋒。隨后,國網向專家組遞交了北半環工程的補充報告。
再辯交流特高壓
今年以來,電網規劃提速,圍繞交流特高壓的討論驟然升溫。專家組對電網公司報告進行的評審會,成為交流特高壓支持者和反對者的爭論。
盡管分歧明顯,但專家們保持了應有的克制。10月25日的會場上,雙方各自發表不同意見,來自國網系統的專家對反對方的觀點進行了零星回應,沒有出現激烈的辯論。
專家組中,支持者多從戰略角度論證華東環網建設的必要性。他們認為,未來華東地區會接受大量的外來電,現有的500千伏主網架無法承接。出于安全性考慮,必須升級主網架。
國網能源研究院院長張運洲表示,華東500千伏電網不能承受多回直流同時閉鎖的沖擊,而“1000千伏特高壓電網可以承受更大規模的潮流轉移和沖擊”。
今年夏季,連續48天的高溫造成電力供應緊張,這使得區外送電成為華東一些地區迎峰度夏的主要手段。由此帶來的大規模電力輸送,成為了華東需要升級電網的最新注腳。
分管調度運行的華東電網副總張懷宇稱,華東地區今年夏季用電峰值達到了2.09億千瓦,超過國網年初的預計。江蘇省發改委能源局煤電處處長戚玉松對此印象深刻:“8100多萬千瓦的負荷壓上來,江蘇本省所有的發電能力全部用完,還有720多萬千瓦的缺口。”
支持者一致認為,華東地區電力需求未來仍會持續增長。為了應對大量涌入的區外來電,必須將華東電網的主網架進行升級,構建交流特高壓環網。
國務院今年9月下發的《大氣污染防治行動計劃》,和近期提速的“疆電外送”工程,亦成了支持者的有力論據。其中,前者規定長三角在2017年的細顆粒物濃度必須下降20%左右,這使得各省市均傾向于更多依靠區外送電,從而減少本區域內燃煤電廠的數量;后者則預示著華東地區的外來用電規模可觀。
國網國家電力調度通信中心副主任李明節估算,到2020年,華東電網的區外來電至少要達到1億千瓦,目前的區外來電是2000多萬千瓦。因此,今后幾年至少要有8000萬千瓦區外來電輸入華東電網。“若全按直流特高壓輸入,至少還要有十條線路送到華東來,到時沒有一個堅強的(受端)電網怎么應對?”
但反對者堅稱,交流特高壓存在安全風險,經濟性上也并不劃算,他們主張對現有電網進行優化,可以應對大量區外來電形成的壓力。曾德文稱,“我們不是開論壇,要是講戰略三天三夜都說不完,應該針對具體問題提出意見。”隨后,他從電網的經濟性、安全性和合理性三方面,對華東特高壓環網提出反對意見。
清華大學機電系研究員王仲鴻算了一筆賬,稱如采用500千伏主網架方案,將節約90%的資金。他同時指出,安徽在2012年已是電煤凈輸入省,已建成的南半環將面臨無電可送的尷尬局面。安徽未來無電可送,環網的功能只能是將省外來電再轉送出去,“這完全可以通過優化目前的電網來解決”。
可做對比的是南方電網公司(下稱南網)。包含南方五省電網的南網未來輸電量也會發展到3億千瓦以上,而且外來直流輸電落點密度比和負荷密度要比華東電網更高。經過比較各種方案,南網放棄了交流特高壓,而選擇將云南電網變成獨立的交流電網,依靠直流特高壓線路對外送電,粵桂黔的電網則依然使用500千伏交流線路相連。
至于大量區外來電帶來的電網容量問題,王仲鴻發言時表示,華東電網到2020年可能發展到3億千瓦以上,而世界上最大的500千伏電網容量已達7億千瓦-8億千瓦,但后者并未采取升壓到特高壓電網去解決發展中遇到的技術問題。
安全性也是反對者反復提及的另一大風險。原電力部生產司教授級高工蒙定中會上稱,交流特高壓輸電線路每隔約350公里必須靠500千伏網支持才能維持送電能力,結果構成不安全的1000/500千伏電磁環網。他提醒,2006年“7·1”華中電網事故,就是500/220千伏電磁環網造成的。
對于已提速的疆電外送,王仲鴻認為,有關疆電外送的可行性、經濟效益、環境效益等方面的論證程序也不正確。幾位專家認為,華東電網現有的500千伏交流電網,可以應付疆電外送,不需要升級成特高壓。王仲鴻還提出了“多落點、分散布局”等多種解決方案。
在另一些專家看來,華東上馬特高壓受端電網,并非唯一方案。中國能建集團總工兼國家電力規劃研究中心常務副主任吳云在討論會上表示,“華東構建一個特高壓的主干網架未嘗不可;當然,也不能說這就是唯一的方案。”
放行幾成定局
據悉,發改委原希望中咨公司對華東環網北半環的評審可在一個月內完成。不想爭議持續近一年時間。此次評審會議后,中咨公司將向發改委遞交評估報告。
多位參會專家告訴《財經》記者,華東環網北半環“過關”幾成定局。評審組的絕大多數專家對北半環工程持支持態度,這將對發改委的決策產生影響。
提出反對意見的專家則認為,專家組的組成存有瑕疵,19位專家,14位在職,其中8位來自國網系統,4位來自電力規劃設計總院(隸屬于中國能建集團),2位來自中咨公司;其他5位,則是退休的電力系統資深專家。
最后,5位退休專家反對,14位在職者均簽字對北半環表示贊同。曾德文稱,有4位來自南網的專家,多次表達了對交流特高壓的反對意見,“但不知何故未能出席此次會議”。王仲鴻則稱,評審會議就是為了補齊程序,專家們至少有了一個表達反對意見的機會。
北半環建成之后,華東地區的“球拍狀”交流特高壓主網架將全部搭建完畢,這是國網實現“三華聯網”構想的關鍵一步。
張運洲在發言中表示,華東電力負荷未來會有很大的提升,因此華東地區除了構建球拍狀特高壓電網之外,還“應該繼續發展”,構建堅強電網以接受更多的外來電力。
國網更為宏大的設想,是投資近萬億元,使用交流特高壓將華中、華北、華東連為一體。而就在國網按計劃推進交流特高壓建設的同時,新一輪的電力體制改革正在醞釀。
接近決策層的人士透露,發改委已在準備新一輪電改方案。有一種意見主張將改革重點放在電網,比如將電網交易系統獨立,發電企業和用戶直接通過交易系統進行交易。若按這一思路推進電改,未來電網投資的經濟性或成為更重要的考慮因素。
關于特高壓:
我國當前特高壓情況
目前中國已經建成的超高壓是西北電網750千伏的交流實驗工程。
技術和經濟優勢
一、輸送容量大。±800千伏直流特高壓輸電能力可達到640萬千瓦,是±500千伏、300萬千瓦高壓直流方式的2.1倍,是±600千伏級、380萬千瓦高壓直流方式的1.7倍,能夠充分發揮規模輸電優勢。
二、送電距離長。采用±800千伏直流輸電技術使得超遠距離的送電成為可能,經濟輸電距離可以達到2500公里甚至更遠,為西南大水電基地開發提供了輸電保障。
三、線路損耗低。在導線總截面、輸送容量均相同的情況下,±800千伏直流線路的電阻損耗是±500千伏直流線路的39%,是±600千伏級直流線路的60%,提高輸電效率,節省運行費用。
四、工程投資省。根據有關設計部門的計算,對于超長距離、超大容量輸電需求,±800千伏直流輸電方案的單位輸送容量綜合造價約為±500千伏直流輸電方案的72%,節省工程投資效益顯著。
五、走廊利用率高。±800千伏、640萬千瓦直流輸電方案的線路走廊為76米,單位走廊寬度輸送容量為8.4萬千瓦/米,是±500千伏、300萬千瓦方案和±620千伏、380萬千瓦方案的1.3倍左右,提高輸電走廊利用效率,節省寶貴的土地資源;由于單回線路輸送容量大,顯著節省山谷、江河跨越點的有限資源。
六、運行方式靈活。國家電網公司特高壓直流輸電擬采用400+400千伏雙十二脈動換流器串聯的接線方案,運行方式靈活,系統可靠性大大提高。任何一個換流閥模塊發生故障,系統仍能夠保證75%額定功率的送出。
對我國電力建設的意義
特高壓能大大提升我國電網的輸送能力。據國家電網公司提供的數據顯示,一回路特高壓直流電網可以送600萬千瓦電量,相當于現有500千伏直流電網的5到6倍,而且送電距離也是后者的2到3倍,因此效率大大提高。此外,據國家電網公司測算,輸送同樣功率的電量,如果采用特高壓線路輸電可以比采用500千伏超高壓線路節省60%的土地資源。
危害
近三四十年歐洲、北美等地發生的十幾次大面積停電事件的教訓是,交流電壓等級越高,覆蓋范圍越大,越存在巨大安全隱患,聯系緊密的特高壓交流電網某一局部甚至某一部件發生破壞,就會將事故迅速擴大至更大范圍。不僅在戰時,而且在平時,電網很容易遭遇臺風、暴雨、雷擊、冰凌、霧閃、軍事破壞等天災人禍,會將事故迅速蔓延擴大。因此,要保證電網安全運行,必須在規劃、設計、建設、運行中研究電網結構,要按“分層分區”原則實行三道保護。迄今為止,沒有哪一個國家要建設特高壓國家電網
著名工程
前蘇聯1150kV工程
前蘇聯1000kV級交流系統的額定電壓(標稱電壓)1150kV,最高電壓1200kV,是世界上已有工程中最高者。
日本1000kV工程
日本1000kV電力系統集中在東京電力公司,1988年開始建設的1000kV輸變電工程
意大利1050kV試驗工程
20世紀70年代,意大利和法國受西歐國際發供電聯合會的委托進行歐洲大陸選用交流800kV和1050kV輸電方案的論證工作,之后意大利特高壓交流輸電項目在國家主持下進行了基礎技術研究并于1995年10月建成了1050kV試驗工程。
中國特高壓輸電工程
中國對特高壓輸電技術的研究始于上個世紀80年代,經過20多年的努力,取得了一批重要科研成果。2009年1月6日,我國自主研發、設計和建設的具有自主知識產權的1000千伏交流輸變電工程——晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示范工程順利通過試運行。