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高原云端架天路 电靓雪域照万家
——记荣获菲迪克工程项目奖的藏中电力联网工程

2022-06-07梁双厉瑜谭景明扶军

中国工程咨询 2022年6期
关键词:海拔西藏变电站

文/梁双 厉瑜 谭景明 扶军

云端上的电力天路

西藏位于祖国的西南边陲,是重要的国家安全屏障、重要的生态安全屏障、重要的战略资源储备基地、重要的中华民族特色文化保护地和面向南亚开放的重要通道。习近平总书记多次强调“治国必治边,治边先稳藏”,要加快推进西藏经济社会高质量发展,确保国家安全和长治久安,确保人民生活水平不断提高,确保生态环境良好,确保边防巩固和边境安全,努力建设团结、富裕、文明、和谐、美丽的社会主义现代化新西藏。

藏中电力联网工程,是贯彻以习近平同志为核心的党中央“治边稳藏”战略思想的重大举措,是保障西藏居民和川藏铁路电力供应的重点工程,也是服务西藏经济社会发展、造福西藏各族人民的“德政工程”和“民心工程”。

藏中电力联网工程,起于昌都市芒康县,止于山南市桑日县,跨越三地市十区县,新建(扩建)500千伏变电站9座、220千伏变电站5座、110千伏变电站2座;新建500千伏线路1983.6公里、220千伏线路440.9公里、110千伏线路312.9公里,总投资162亿元。

藏中电力联网工程,也是世界上“首个海拔超过5000米”的电网工程,是突破生命禁区、挑战生存极限的超高难度电网工程,被誉为“云端上的电力天路”,创多项世界纪录,在世界电力史上具有里程碑意义。

中国国际工程咨询有限公司(以下简称中咨公司)受国家发展改革委委托,对藏中电力联网工程进行咨询评估,大胆创新,谨慎论证,破解“海拔5000米以上、海拔跨度410米以上”设计难题,并对技术方案、生态保护、应急保障、和谐发展提出多项优化建议。工程秉持FIDIC理念,统筹发展与保护,注重质量、廉洁与可持续发展,实现人与自然和谐共生。

2021年9月,中咨公司牵头、联合中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司共同申报的“藏中电力联网工程”荣获2021年度菲迪克工程项目优秀奖,是获此殊荣的首个电网工程,标志着我国在“高海拔、大高差、复杂自然条件”超高难度电网建设领域的新突破。

一、挑战极限,高原云端架天路

藏中电力联网工程是创下多项“世界之最”的电网工程,在雪域高原克服了诸多极限挑战:

一是海拔最高。工程平均作业海拔超过4000米,东达山最高塔位海拔5295米,是世界最高的500千伏输电塔位。芒康500千伏变电站海拔4295米,是世界上海拔最高的500千伏变电站。

二是海拔跨度最大。工程线路所处海拔高度从2200米至5295米,海拔跨度达到了3095米,相邻塔位间海拔跨度最大500米,海拔跨度差超过200米的有290处,超过300米的有68处。

三是自然条件最复杂。工程位于世界上地质结构最复杂、地质灾害分布最广的“三江”断裂带,翻越拉乌山、东达山、业拉山、色季拉山、布丹拉山5座海拔4500米以上的高山,跨越澜沧江、怒江、雅鲁藏布江10余次,穿越全世界最复杂、最险峻、地质最不稳定的横断山脉核心地带。全线处于低压、缺氧、严寒、大风、强辐射等恶劣环境,气候多变,灾害频发,年有效工期仅有6个月,而海拔4500米以上区域,年有效工期更是不足5个月。

二、守护生态,绿水青山带笑颜

藏中电力联网工程途径高寒荒漠、高原草甸、高寒灌丛、原始森林等不同生态系统,穿越中国第二大林区——西南林区和然乌湖、来古冰川、雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区、色季拉国家级森林公园、易贡国家级地质公园、雅尼国家级湿地公园等10余个重点生态保护区域,全线林区比重大,林木密集,自然生态环境原始、独特,生态系统极其脆弱、敏感。

线路翻越高山

高低腿铁塔架设方案

工程始终坚持“绿水青山就是金山银山”的发展理念,对变电站站址、线路路径进行多方案比选,最大限度避让自然保护区、水源地等环境敏感区域,高跨穿越林区及野生动物迁徙通道,采取索道运输、高低腿铁塔、高原植被快速恢复等环保措施,架设运输索道1200余公里;设计高低腿铁塔3000余基,塔腿最大高差超过20米;建立了生态环境敏感性和脆弱性评估模型和指标体系,提出了高原植被快速恢复技术方案,并在海拔4600米的业拉山上开辟了植被快速恢复试验区,有效地减少了水土流失,保护了生态环境。

三、保障安全,应急系统显身手

工程沿线海拔高、空气稀薄,山势陡峭、沟壑纵横,地质条件复杂,地震烈度高,冲沟、泥石流、滑坡、危岩和崩塌等不良地质作用发育,地质灾害频发,加之交通运输条件差,医疗、通信、生活等应急保障条件薄弱,建立周密可靠的应急保障系统刻不容缓。

面对以上挑战,工程始终秉持“安全第一、预防为主”的保障原则,针对高寒缺氧、地质灾害频发的实际情况,配套建设了4个高原适应基地和40个医疗站,并建立了完善的医疗、通信和生活等应急保障体系。

2017年11月林芝市发生6.9级地震及多次3.0级以上余震,工程设计方案经受住地震考验,应急保障系统发挥了积极作用,地震中无施工人员伤亡及补给障碍,地震后迅速恢复建设,并创造了5万余人、20个月高海拔施工“零高原死亡、零高原伤残、零高原后遗症”的安全记录。

此外,考虑西藏电网调度自动化基础薄弱的实际情况,并汲取乌克兰电网遭遇黑客攻击导致大面积停电的惨痛教训,工程投资1600万元同步完善调度控制系统,对安防系统进行升级,切实保障电网运行安全。

四、传承文化,融合发展促和谐

藏中电力联网工程途径藏族聚居区域,宗教文化氛围浓厚,神山、圣湖、寺庙众多。工程坚持“传承文化、和谐发展”的设计理念,最大限度避让宗教场所,并开展自然环境、民风民俗、宗教文化等元素融入电网设计的探索研究。

变电站采用藏式民居风格,与周围的高山、草甸浑然一体,得到附近藏族同胞的一致好评,实现工程与自然的和谐统一,并编制了《藏区变电站建筑风格研究与应用》,将设计理念与实践经验推广应用。

五、敢言多谋,评估咨询勇担当

中咨公司受国家发展改革委委托,对工程建设必要性、技术可行性和经济性等进行咨询评估。公司组建了优秀的咨询评估团队,以“服务国家、贡献社会”的使命担当,克服高寒缺氧、交通受阻、灾害频发等困难,两次深入藏区对变电站站址、线路路径和大件运输条件等进行现场调研,秉承“公正、科学、可靠”的行为规范和“敢言、多谋、慎断”的执业准则,与项目建设、设计单位一同创新探索,攻克难题,提出了多项卓有成效的优化建议,确保这项创世界纪录的民生工程顺利推进。

攻坚克难,谨慎论证,突破“海拔、高差、自然条件”限制。海拔5000米以上线路段工程方案为首次提出,评估过程中逐一建模、谨慎论证;对于重冰区、大档距、大高差等重点线路段工程方案,评估过程中逐一校核、反复修正。团队根据不同电压等级、海拔、高差、地形和气象条件,设计了8种型号导线、10个系列塔型,既贯彻了标准化设计,又兼顾了差异化和精细化的设计理念。

藏式民居风格变电站

敢为人先,自主创新,开发仿真软件解决方案论证难题。针对藏中电网水电、光伏发电装机占比高,区内波动性电源供电能力难以客观评估的实际情况,评估组自主开发了“考虑资源变化特性的间歇式可再生能源发电容量可信度评估软件”等3项软件,并获得软件著作权,用以准确评估区内电源供电能力和电网受电需求。

因地制宜,打破常规,优化建议有效节约工期降低投资。根据当地大件运输条件,评估组深入论证后提出采用“单相变压器替代现场组装变压器”方案,既保证质量又节约工期;综合考虑设备运维条件和系统裕度,提出条件适宜地区“不设置主变压器和高压电抗器备用相”的建议,节约投资3000余万元。

六、开天辟地,电靓雪域照万家

2017年3月,藏中电力联网工程获得国家发展改革委核准。2017年4月,工程开工建设。在党中央、国务院和西藏自治区党委、政府的大力支持下,国家电网有限公司、国网西藏电力有限公司等50余家建设单位共计5万余人,传承发扬“老西藏精神”和电网铁军精神,历时20个月,安全、优质、高效地完成了工程建设任务。2018年11月,工程建成投运。

工程设计建设过程中,共获得发明专利21项,编制中国标准3项、IEC和IEEE等国际标准4项,获得软件著作权3项,发表论文24篇。

藏中电力联网工程,将长期孤网且不稳定运行的藏中电网与全国主网相联,实现了西藏电网电压等级从220千伏至500千伏的历史性跨越,为藏中电网和川藏铁路提供了安全可靠的电力供应,更提升了沿线3070个小城镇(中心村)、156万群众的生活质量,并为西藏清洁能源开发外送、电网向阿里地区延伸打下坚实基础,对于推进西藏经济社会高质量发展、确保边疆长治久安具有重要的意义。

工程投运以来,已累计输送清洁电力31.4亿千瓦时,极大地满足了藏区居民的生活生产用电,社会和经济效益显著。工程供电区域2020年GDP比2017年增长了38.1%,人均收入增加了40.1%,年减少树木砍伐50万株;节省标煤900万吨,减少CO2排放3000万吨,减少SO2、NOX等污染物排放10万吨。

同时,藏中电力联网工程填补了“海拔高度5000米以上”电网工程空白,创造了“海拔最高、海拔跨度最大、自然条件最复杂”等多项世界纪录,代表我国电网设计建设的新高度,是“一带一路”电网工程“走出去”的核心竞争力保障。

一代代电力人以永不服输的创业精神和勇往直前的战斗精神,培育和塑造了新时代“电力天路精神”,不畏艰难、砥砺前行,在加快电网建设和发展的伟大征程中,团结一心、迎难而上,在世界屋脊创造了一个又一个奇迹,高原云端架设电力天路的梦想成为现实,照耀雪域高原的河流山川,照进藏区百姓的家家户户,也照亮了西藏的今天和明天。

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