在日新月異的城市化進程中,電網作為城市發展的動脈,其穩定與高效直接關系著城市的繁榮與居民的生活質量。12月13日6點50分,在常州溧陽,曹山未來城220千伏廻淦線入地遷移改造工程傳來振奮人心的消息——一次性送電成功!該工程采用了江蘇安靠智電股份有限公司(以下簡稱“安靠智電”)世界首創的三相共箱GIL(氣體絕緣輸電線路),并一舉創下應用距離之最,成為世界上最長的220千伏三相共箱GIL地下管廊。這一里程碑式的成就,不僅標志著我國在城市電網建設領域取得了重大突破,更為未來城市的可持續發展奠定了堅實的基礎。
自主可控 樹立電網技術新標桿
12月13日,記者來到曹山旅游度假區地下管廊項目的實施地,只見位于項目控制中心的GIL隧道綜合在線監測平臺大屏上,隧道環境監測、伸縮節位移監測、氣體密度監測、故障定位、光纖振動等數據不斷閃爍、更新,并在異常時發出警告。另一旁的大屏上,不同角度和節點的管廊內部情況清晰可見。
繼續往地下行至管廊現場,兩條直徑約62厘米的銀色金屬管線映入眼簾。“GIL主要由接地合金鋁外殼和中心內置管狀合金鋁導體組成,殼體和導體中間通過SF6等惰性氣體絕緣。”安靠智電董事長陳曉凌介紹,作為一種電壓等級高、輸送容量大、安全可靠性高的輸電線路,GIL具有不受灰塵、濕度和覆冰等外界環境因素影響等優點,適用于惡劣氣象環境或廊道選擇受限制的電力輸送場合,能夠部分替代傳統的架空線路和電力電纜,并用于大容量、長距離的電力傳輸。公司獨創的三相共箱技術更將三根單相GIL整合為一個整體,相較于傳統的單相GIL,在結構上更加緊湊,并具備更好的電氣性能和機械強度,進一步提高了輸電效率和空間利用率。
據悉,曹山未來城220千伏廻淦線入地遷移改造工程全線入地路徑總長度約5.2公里,采用明挖隧道敷設。在項目實施過程中,安靠智電多次組織專家進行論證和優化設計,確保工程方案的科學性和可行性。比如,為了應對長距離殼體熱脹冷縮問題,公司獨立研發了大行程帶比例連桿智能補償單元(波紋管)。同時,首次在GIL輸電線路上采用了AI圖像識別智能在線監測技術,減少運維人員工作量的同時,減少長距離巡視帶來的高強度作業和安全問題。
在管廊頂部,搭載著普通攝像頭和紅外攝像頭的智能巡檢機器人沿著軌道平穩運行。這些機器人可深度監測管線內外部情況,并及時向后臺傳回實時數據。在廊道不同節點的墻壁上,還有序分布著一臺臺環境空氣質量在線監測系統、觸摸式區域控制采集箱等設備。項目沿線,各類傳感器達1200余個。“該項目也是國內第一條完全實現智能化的輸電綜合管網。”安靠智電電力服務中心總監王超補充說,智能化運維系統的引入,能夠實時監測GIL管廊內的溫度、濕度、壓力等關鍵參數,并通過大數據分析技術預測潛在故障,實現故障預警和快速響應。
向“下”求解 破除城市發展“空間之爭”
眼下,作為省重點投資工程,曹山未來城正加速崛起,包括會議會展、酒店住宿等在內的一期建設已進入收尾階段。而此次220千伏廻淦線入地遷移改造工程正是位于曹山未來城的核心區域。“隨著溧陽經開區‘融入南京第一城’發展定位的提出,基礎設施建設與項目遠景規劃實施不協調的矛盾日益凸顯。特別是,架空線纜越來越成為影響項目實施及破壞城市形象的重要問題。”溧陽市上興鎮黨委宣傳委員潘達告訴記者,在前期的調研中,他們發現,220千伏廻淦線高壓架空線路橫跨規劃未來城待建地塊,高壓線占用地塊約500畝,嚴重影響該區域的建設與有價值土地開發。如何進一步改善架空電纜電路安全問題,改善環境面貌,從而保障曹山未來城項目建設,成為必解之題。
結合道路現狀與曹山旅游區局部規劃,經過多次調研和可行性研究,曹山旅游度假區地下管廊項目應運而生。“工業園區、商圈、小區、公共建筑等加速建設,原有輸電架空線已經妨礙城市向上發展,城市地上空間已嚴重不足,地鐵等地下設施的建設讓地下空間也日漸局促。如何在有限的地下空間傳輸更多電能,需要全新的輸電技術。GIL成為新解題思路。”陳曉凌告訴記者,曹山旅游度假區地下管廊項目最大輸送能量可達3150安培,可滿足10萬到20萬居民生活用電需求,可置換土地面積500畝到750畝。
“接下來,我們將對周邊的高壓塔進行有序拆除。”潘達稱贊說,高壓線入地不僅改善了架空電纜存在的電路安全問題,有效增強了城市電網的可靠性和城市電力的傳輸能力,實現了高效的電能輸送,更有效化解了曹山未來城項目土地規劃使用和電力線路間的“空間之爭”,拓展了園區建設發展空間,提高了土地的利用價值,改善了園區面貌。同時,地下管廊還改善了電磁場對人類與城市環境的影響,減少人們在架空電力導線附近生活產生的擔憂,提高了周邊居民的幸福指數。
據悉,除了本次地下管廊項目外,安靠智電還先后參與了無錫、重慶、杭州、紹興、南京等城市地下電網建設。就在不久前,公司參與的南京燕子磯變西側桿線遷改(含GIL)工程也正式投運,實現了燕子磯新城區域架空輸電線路入地和變電站搬遷,為燕子磯新城盤活土地1000畝。
創新不輟 助推“馭電”腳步再向前
“今天,我們對電的依賴程度,已經不亞于水和空氣,人類駕馭電能的腳步仍在不斷向前。”在陳曉凌看來,新基建、城市更新,特別是新質生產力的發展,將帶來城市用電負荷的巨大增長,短時尖峰負荷甚至超原來3到5倍。“圍繞‘雙碳’目標,構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能的新型電力系統已成共識。”
然而,現有電力輸送主要有架空和地下電纜兩種方式。架空輸送通過立于地面的桿塔作為支持物,將裸導線用絕緣子懸架于桿塔上,實現電力傳輸,適應各種電壓等級和輸送容量。架空線路依靠空氣絕緣,需要預留出一定的安全退讓距離,在土地空間占用、城市規劃和形象、民生環境(電磁輻射)、低空空域利用、軍事航道等有諸多不利影響,對于臺風、冰雪、地震等抗災能力也較低。電纜輸送則主要通過布置在管溝和隧道中的電纜輸電系統實現,主要由電力電纜、電纜連接件、敷設支架和智能監控設備組成。電纜輸電是目前電力輸送進入城市負荷中心的首選方式,但由于絕緣材料和工藝、運輸等因素,電纜最大截面一般在2500平方毫米,最高電壓等級為500千伏,電流不超過1500安培,在輸電容量和電壓等級上受到一定限制且有燃爆風險。
“因此,構建新型電力系統最關鍵的是電力輸送的創新和應用。”陳曉凌說,基于GIL產品的突出性能和安全優勢,目前,GIL已廣泛應用于城市電網、工業端、發電側等領域,成為安全強勁的輸電“主動脈”,也是新型電力系統最為關鍵的電力輸送技術創新。
事實上,早在2015年,安靠智電就已將目光瞄準這一新技術,在國內率先研發出220至1000千伏GIL,首創220千伏三相共箱GIL技術。GIL產品成功應用于專供寧德時代江蘇生產基地的地下輸電線路、中化集團魯西化工、內蒙古通威多晶硅二期、青海中鋁等項目,涉及化工、鋼鐵、光伏多晶硅、有色金屬等多個行業。數據顯示,2024年上半年,公司GIL產品及系統服務業務實現收入1.36億元,同比增長19.85%。
“曹山未來城220千伏廻淦線入地遷移改造工程的成功實施,不僅是對現有電網技術的一次革新,更是對未來電網發展方向的一次探索。”面向未來,陳曉凌表示,公司將繼續加大技術創新力度,推動電網技術的持續進步和升級,進一步推動GIL更廣泛運用與技術創新,在促進新型電力系統建設上“肩負重任”。目前,直流及環保氣體GIL等研發工作已在推進中。
江蘇經濟報記者 洪姝翌
實習生 王浩然
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