首个标志性工程的背后
2019-08-27万炳才
文/ 金 磊 万炳才
特高压输电的研究最早始于上世纪60年代。美国、前苏联、日本、意大利均建设了特高压试验站和试验线段。然而,出于经济有效性的考虑,这些国家终止了对特高压输电技术的研发,没有形成技术标准体系,所以我国研发特高压输电,无法采用类似于高铁、核电那样的引进技术进行二次创新的技术路线,只能从无到有,自主研发。2004年,国家电网有限公司正式提出研发特高压技术,仅仅5年之后,第一个特高压工程便投入运行。
西电东送促进行业发展
15年前,正值我国经济快速增长的关键时期,电力需求持续较快增长,需求重心长期位于中东部地区,而煤炭、水利、风能和太阳能等能源资源主要分布在我国西北部地区,大型能源基地与中东部负荷中心之间的距离达到1 000 km~3 000 km,超出传统超高压输电线路的经济输送距离。电力生产和消费地区不均衡的情况极为突出,电力输送压力日益加剧,迫切要求实现经济高效的电力可大规模送出。特高压输电,恰恰可以解决这一难题。
所谓特高压输电,通常是指1 000 kV及以上的电压等级交流输电网和±800 kV及以上电压等级直流输电。特高压输电有4个特点:
1. 输送容量特大
1 000 kV特高压交流输电线路输电能力接近5 000 MW,约为500 kV输电线路的5倍。±800 kV特高压直流输电能力达6 400 MW,是±500 kV高压直流的2.1倍。
2. 送电距离特远
在输送相同功率的情况下,1 000 kV特高压交流输电线路最远的经济送电距离为1 500 km,约为500 kV交流输电线路的3倍。采用±800 kV特高压直流输电,使超远距离送电成为可能,经济输电距离可达到2 500 km及以上。
3. 输电线路损耗特低
在导线总截面、输送容量均相同时,1 000 kV特高压交流输电线路电阻损耗是500 kV的25%,±800 kV特高压直流输电线路的电阻损耗是±500 kV的39%。
4. 输电线路走廊占地特少
1 000 kV特高压交流输电线路的走廊宽度为81 m,单位走廊输送能力为62 MW/m,约为500 kV交流输电线路的3倍。±800 kV、6 400 MW直流输电线路的走廊宽度约76 m,单位走廊宽度输送容量为84 MW/m,是±500 kV、3 000 MW的1.29倍。
建设特高压输电工程,实现环境友好、能源跨区、灵活调配和资源节约型输电网络,具有重大的科学与技术意义,是西电东送战略的必然选择。目前,我国的特高压输电填补了国内外的技术空白,具有全球领先的技术优势,拥有完全的自主知识产权,行业标准水平高于国际标准。
标准引领走出国门
美丽山二期项目是国家电网首个在海外独立投资、建设和运维的特高压输电项目,也是我国特高压输电技术、装备和工程总承包“走出去”的标志性工程。美丽山二期项目的成功实施,标志了中国特高压输电技术、规范和标准在全球范围内进入实质性应用阶段,是国家电网助力推进“一带一路”倡议和国际产能合作的重要实践。
美丽山二期项目是巴西基础设施领域的重点工程,将把巴西北部丰富的清洁能源输送到里约州、圣保罗州等东南部负荷中心,解决长期困扰巴西远距离能源输送的难题,带动巴西电源、电工装备和原材料等上下游产业发展。该项目还将有力服务巴西电力工业的发展,促进巴西北部水利资源的开发和利用,支撑巴西经济社会可持续发展。
华东送变电工程有限公司(以下简称“华送”),隶属中国国家电网上海电力公司,是美丽山二期项目的重要参与者,也是上海标准“走出去”的先行者。早在20年前,华送就把脚步踏向了海外市场,先后参与了巴基斯坦、赤道几内亚、肯尼亚、埃塞俄比亚、科特迪瓦、巴西、土耳其等国家的输变电工程或城网改造项目的施工任务,在项目管理、工艺技术方面积累了丰富的经验。
近年来,为贯彻落实“一带一路”倡议和打响上海“四大品牌”等国家和上海重大战略部署,华送聚焦具有国际领先水平和核心竞争力的优势领域,系统性地提炼和总结先进技术、管理及工作经验和成果,研制企业标准,形成可复制的海外施工项目标准体系。在巴西美丽山±800 kV特高压直流送出二期欣古换流站项目中,华送主要承担了双极阀厅设备安装、部分场区单体调试、全站分系统调试及全站土建、电气技术指导工作。
由于环境差异,海外项目中很多细节与国内施工有所不同。例如所有国产电气设备均采用集装箱海运方式到达现场,大件吊装平台和设备都必须现场重新组装。为了确保运输安全稳定,设备商家必须加强木箱包装及防潮措施。重新安装过程要求达到三个“零”,即室内零灰尘、螺丝零松动、尺寸零偏差。但木箱包装开启必然会产生粉尘。为达到安装要求,根据华送企业标准规定,工人们每天开工前都会采用粉尘测试仪进行粉尘测量,温度湿度同步记录,达到要求才会开始安装。安装过程中,对所有螺丝螺栓安装进行全过程质量监控,登记造册,防止松动或遗漏。阀模块的检验也要做到全面和彻底,逐个外观检查和进行酒精擦拭,对于光线不好的地方,采用强光手电辅助检查。
结 语
结合华送目前执行的相关国家标准、行业标准、国家电网企业标准等,系统性梳理项目实施过程中发现的问题,编制可复制、可推广的特高压换流站分系统调试的海外项目标准体系,可以为我国企业在开展类似海外项目时,规避工程项目实施过程中的合规风险提供借鉴,从而大大提高工程建设效率。
华送标准是上海的企业标准,响应了国家“走出去”战略和标准“领跑者”制度的号召,将上海企业的标准推向了世界。