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四川廣安特高壓外送通道規(guī)劃的研究

2012-07-24 09:28朱峰
中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2012年4期
關(guān)鍵詞:華鎣山廣安市特高壓

朱峰

(四川省電力公司廣安電業(yè)局,四川 廣安 638000)

一、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建的背景分析

國家電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃:到2015年,基本建成以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,具有信息化、自動化、互動化特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),形成“三華”華北、華中、華東)、西北、東北三大同步電網(wǎng),屆時,錫盟、蒙西、張北、陜北能源基地通過3個縱向特高壓交流通道向“三華”送電,北部煤電、西南水電通過3個橫向特高壓交流通道向華北、華中和長三角特高壓環(huán)網(wǎng)送電(具體見圖1)使國家電網(wǎng)的資源配置能力、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。我國構(gòu)建特高壓電網(wǎng)建設(shè),特別是四川省作為"三華"電網(wǎng)構(gòu)建的重要組成部分,其特高壓電網(wǎng)建設(shè)必要性主要體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源配置、技術(shù)可行三方面。

圖1 2015我國特高壓電網(wǎng)規(guī)劃圖

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面,據(jù)統(tǒng)計(jì),到2012年,我國最大的電力缺口會達(dá)到5000萬千瓦左右,到2013年會達(dá)到7000萬千瓦左右。國家電網(wǎng)公司在“十二五”規(guī)劃中提出,要下大力氣加強(qiáng)特高壓智能電網(wǎng)建設(shè),解決跨區(qū)輸電能力不足的問題。今后我國將建設(shè)聯(lián)接大型能源基地與主要負(fù)荷中心的“三縱三橫”特高壓骨干網(wǎng)架和13項(xiàng)直流輸電工程(其中特高壓直流10項(xiàng)),圍繞華北、華東、華中負(fù)荷中心,提高受端電網(wǎng)電力承接和消散能力,建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的“三華”特高壓同步電網(wǎng),使河北北部和內(nèi)蒙古風(fēng)電基地、晉陜蒙寧火電基地通過特高壓交流就近接入“三華”電網(wǎng),部分電力通過直流直送負(fù)荷中心,形成大規(guī)模”西電東送“、”北電南送"的能源配置格局。

在能源資源方面,我國能源資源豐富,但總體上分配不均衡。結(jié)構(gòu)上以煤為主(占75.2%),水力居次(22.4%),油氣為輔(2.4%)。各地區(qū)呈現(xiàn)明顯的差異。就省區(qū)而言,北方大多數(shù)省份以煤炭為主,而南方一些省份則以水力資源為主。煤炭資源分布的面較廣,90%的儲量分布在秦嶺-淮河以北地區(qū),尤其是晉陜蒙三省區(qū),占到全國總量的63.5%。從東西方向看,煤炭85%分布于中西部,沿海地區(qū)僅占15%。水能資源的分布主要在西部和中南部,在全國技術(shù)可開發(fā)資源量(3.7億千瓦)中合計(jì)占到93.2%,其中西南占67.8%。占全國10%以上比重的省份有四川(26.8%)、云南(20.9%)和西藏(17.2%)。水能資源與之在空間上有較強(qiáng)的區(qū)域互補(bǔ)性。石油、天然氣資源集中在東北、華北(包括山東)和西北,合占全國探明儲量的86%,集中程度高于煤炭。無論從每一能源種類或能源總體看,其分布與消費(fèi)區(qū)的分布都很不一致。盡管在能源相對貧乏地區(qū)努力進(jìn)行資源勘探和加大開發(fā)強(qiáng)度,有的地區(qū)甚至在全國能源生產(chǎn)中的比重已高于其資源比重,然而由于主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省市幾乎都是能源相對貧乏區(qū),隨著經(jīng)濟(jì)的不斷快速增長,能源自給率逐年下降。能源由北而南和由西而東的大量運(yùn)輸已經(jīng)成為長期存在的基本態(tài)勢。

在特高壓電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)可行性方面,相同輸電距離條件下,輸電線路的輸送能力與輸電電壓等級的平方成正比。在一定電壓損耗和相同輸送容量的條件下輸送距離與電壓等級成正比。1000千伏特高壓交流輸電線路輸送功率約為500千伏線路的4至5倍;正負(fù)800千伏直流特高壓輸電能力是正負(fù)500千伏線路的兩倍多。同時,特高壓交流線路在輸送相同功率的情況下,電能損耗只有500千伏線路的25%至40%,卻最遠(yuǎn)可將送電距離延長3倍。輸送同樣的功率可以采用一回1000千伏輸電線路,也可以采用五回500千伏線路。同時,特高壓輸電還有利于降低短路電流,適用于電網(wǎng)本身容量較大,電網(wǎng)間交換功率較多的電網(wǎng)??梢?,采用1000千伏線路輸電與采用500千伏的線路相比可節(jié)省60%的土地資源,特高壓電網(wǎng)優(yōu)勢明顯。

二、四川省特高壓電網(wǎng)建設(shè)的必要性分析

國家電網(wǎng)公司特高壓建設(shè)是國家能源戰(zhàn)略的選擇,四川特高壓電網(wǎng)是國家特高壓電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分,尤其是四川的水電資源外送,鑒于四川枯水期電煤緊缺,導(dǎo)致秋冬季節(jié)省內(nèi)電力緊張,需要外電進(jìn)川支援的問題,四川省特高壓電網(wǎng)的建設(shè)是全面推行我國能源戰(zhàn)略和三華項(xiàng)目建設(shè)的重要組成部分。

在四川省電力資源方面,四川是典型的“貧煤省”,從火電來看,四川“十二五”期間規(guī)劃的火電機(jī)組容量為1500萬~1600萬千瓦,即使在電煤完全充足,機(jī)組不留備用的情況下,在枯水期水火電相加也只有4400萬千瓦。由于自身煤炭資源無法支撐1000萬千瓦火電機(jī)組的電煤需求,以及受到省內(nèi)環(huán)境容量的限制,逼迫四川只能考慮從區(qū)外“調(diào)電”。當(dāng)前,隨著新疆大開發(fā)的實(shí)施,新疆作為我國能源基地的地位得以凸顯。但是,從新疆通過陸路運(yùn)煤到四川的經(jīng)濟(jì)性并不好,而特高壓技術(shù)則通過能源就地轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了“空中運(yùn)煤”?!敖娙氪ā背蔀楸厝坏倪x擇。

在技術(shù)方面,四川省已經(jīng)積累了向家壩--上?!?00千伏特高壓直流輸電示范工程的特高壓建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn),目前,四川在特高壓技術(shù)上已儲備了足夠的經(jīng)驗(yàn)從新疆到四川的輸電距離和向家壩--上海工程相仿,也在2000千米左右。新疆哈密--四川成都特高壓工程也已經(jīng)納入到國家電網(wǎng)公司相關(guān)規(guī)劃。可以說,經(jīng)過多年的沉淀,四川電網(wǎng)已經(jīng)具備了“疆電入川”所需要的強(qiáng)大的技術(shù)支撐。特別是在新一輪西部大開發(fā)中,通過建設(shè)四川特高壓骨干電網(wǎng),促進(jìn)四川電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)升級和技術(shù)創(chuàng)新,從根本上解決原有輸電技術(shù)輸電能力不足的問題,充分利用特高壓實(shí)現(xiàn)跨大區(qū)、跨流域水電互濟(jì)、更大范圍的能源資源優(yōu)化配置能力,把四川納入到全國能源資源配置的大平臺中,已經(jīng)成為四川電網(wǎng)發(fā)展上臺階的戰(zhàn)略選擇。

在政策規(guī)劃方面,2010年7月初,中共中央、國務(wù)院召開西部大開發(fā)工作會議,對在新的歷史起點(diǎn)上深入實(shí)施西部大開發(fā)作出了一系列戰(zhàn)略部署。在電網(wǎng)建設(shè)方面,提出了要”繼續(xù)加大西電東送力度,結(jié)合能源基地建設(shè),實(shí)施重要輸電通道和聯(lián)網(wǎng)工程,加快遠(yuǎn)距離輸電工程建設(shè)”等一系列明確要求。

綜上分析,“十二五”期間在四川新建一批交直流特高壓工程,配套向家壩、溪洛渡、白鶴灘等大型水電站陸續(xù)建成投運(yùn),建設(shè)雙回雅安-樂山--重慶--湖北1000千伏交流特高壓輸電線路(南通道),將為四川電網(wǎng)成為“東接三華(華中、華東、華北)、西納新藏(新疆、西藏)、北聯(lián)西北、南通云貴”的全國電力交換大樞紐,構(gòu)筑成跨省區(qū)、跨流域的“水火互濟(jì)、購送靈活、交換方便、新能源上網(wǎng)便捷”的全國電力資源優(yōu)化配置大平臺有決定性影響。

三、廣安市特高壓電網(wǎng)外送通道設(shè)計(jì)

在地理位置方面,廣安市作為四川東部門戶,是四川特高壓電網(wǎng)南北的、東西匯集地的通道必經(jīng)地。廣安市位于四川東部,呈扇形分布于川中丘陵與平行嶺谷兩大地形區(qū)之間,是三峽庫區(qū)發(fā)展的接力帶,有"川東門戶“之稱。東、南兩部分與重慶市墊江縣、長壽區(qū)、渝北區(qū)、合川區(qū)接壤,西部與遂寧市蓬溪縣和南充市嘉陵區(qū)、高坪區(qū)相鄰,北部與南充市蓬安縣和達(dá)州市渠縣毗連。 因此,結(jié)合廣安市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,分析廣安特高壓電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r,結(jié)合最新的特高壓交流輸電技術(shù),提出廣安特高壓電網(wǎng)路徑的具體規(guī)劃,符合廣安市乃至四川省的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也順應(yīng)我國建設(shè)大型能源基地與特高壓骨干網(wǎng)架的發(fā)展戰(zhàn)略。

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面,2010年廣安市實(shí)施南合高速、鄰墊高速、襄渝鐵路二線、廣電三期、關(guān)門石水庫、農(nóng)村電網(wǎng)改造等重大項(xiàng)目,開工建設(shè)蘭渝鐵路、廣安港等重大項(xiàng)目,加快推進(jìn)渝廣巴高速、中核川東核電項(xiàng)目等前期工作。全社會固定資產(chǎn)投資累計(jì)達(dá)1187億元,比"十五"增長2倍。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時,廣安市生態(tài)環(huán)境不斷改善,萬元GDP能耗大幅削減,主要污染物排放量明顯降低。"十二五"期間,國家實(shí)施新一輪西部大開發(fā)戰(zhàn)略,加快建設(shè)成渝經(jīng)濟(jì)區(qū),為包括廣安在內(nèi)的西部地區(qū)提供了難得的歷史性發(fā)展機(jī)遇。

在廣安市電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀方面,"十一五"期間,國家電網(wǎng)累計(jì)在廣安投資了近21億元,使廣安市的供電保障能力大幅提升。截至2011年11月,廣安市共有220千伏變電站4座,變電容量99萬千伏安,110千伏變電站16座,變電容量99.6萬千伏安。目前,廣安已經(jīng)建設(shè)第一座500千伏黃巖變電站,其500千伏黃萬一、二線在2008年前就是川電東送的一條重要通道,如今又規(guī)劃有雅安-皖南特高壓。

為滿足西電東送、北電南送而構(gòu)建的"雅安~重慶~萬縣~荊門~武漢~蕪湖~南京北"特高壓雙回線路骨干網(wǎng)架,廣安市作為特高壓電網(wǎng)構(gòu)建的重要組成部分和"三華"大同步電網(wǎng)的樞紐和送端重要電源支撐極,結(jié)合廣安市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和地理情況,對廣安市特高壓電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)是全面推進(jìn)"雅安~重慶~萬縣~荊門~武漢~蕪湖~南京北"特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)工程的必然要求。

盡管"十一五"期間,廣安市電網(wǎng)建設(shè)取得突破性發(fā)展,但仍沒有特高壓輸電,"十二五"末,雅安至南京1000千伏特高壓交流輸電線路將路經(jīng)廣安市,改寫廣安市沒有特高壓輸電的歷史。廣安市特高壓外送通道路徑的確定應(yīng)保證工程對環(huán)境的影響程度最小,應(yīng)就路徑和站址與沿線地方政府、軍事、林業(yè)、規(guī)劃、環(huán)保、國土、廣播、交通、文物等部門進(jìn)行反復(fù)磋商,并根據(jù)有關(guān)部門的意見對變電站站址、輸電線路路徑進(jìn)行優(yōu)化,避開主要的環(huán)境敏感點(diǎn),如軍事用地、城鎮(zhèn)開發(fā)區(qū)等,與電磁場、無線電干擾敏感區(qū)域亦保持安全距離。工程建設(shè)不影響自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和文物古跡。廣安市特高壓電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)主要為工程沿線零星分布的居民點(diǎn),生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)主要為工程沿線的耕地和植被。輸電線路邊導(dǎo)線與居民點(diǎn)的位置關(guān)系見圖5。經(jīng)初步測算,廣安市特高壓電網(wǎng)工程變電站站址范圍內(nèi)無拆遷;特高壓電網(wǎng)線路沿途需拆遷房屋約82戶、330人,拆遷房屋面積約10400m2。

其次,在雅安~南京北的特高壓路段建設(shè)中,假設(shè)重慶~萬州經(jīng)過銅梁縣、合川區(qū)、岳池縣、華鎣市、廣安市、大竹縣、梁平縣和萬州區(qū)共8個區(qū)縣。路徑長度約263km(分水站址)。盡管將會避開沿線的城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)和華鎣山、銅鑼山等地段的風(fēng)景保護(hù)區(qū),但在梁平縣境內(nèi)將穿越明月山的百里竹海風(fēng)景區(qū),梁平縣政府和規(guī)劃局建議線路路徑走中、南方案。在華鎣山、銅鑼山和明月山一帶分布有豐富礦產(chǎn)資源,應(yīng)注意避免壓礦問題。

但由于廣安市發(fā)育有滑坡、崩塌、泥石流及巖溶、采空區(qū)地面塌陷四種地質(zhì)災(zāi)害,廣安市沿線城鎮(zhèn)規(guī)劃、工礦企業(yè)、軍事設(shè)施、電力線路、風(fēng)景保護(hù)區(qū)等障礙設(shè)施眾多,路徑選定非常困難,線路走廊非常擁擠,兩回路按同塔架設(shè)考慮。華鎣市地處四川盆地川東平行嶺谷區(qū)的華鎣山中段西緣,地勢開闊,渠江東岸,市內(nèi)海拔在206.7-1704.1米之間,高登山為最高點(diǎn),最低點(diǎn)在慶華鎮(zhèn)中間房村。將1000KV變電站址設(shè)于華鎣山山脈以西,線路不可避免的需要翻越華鎣山,華鎣山脈富含煤礦、石膏礦、石灰石礦及天然氣,線路穿越華鎣山時,存在不同避免的壓礦問題。

鑒于上述問題,特高壓電網(wǎng)的建設(shè)可在華鎣山設(shè)變電站,并穿越華鎣山風(fēng)景名勝區(qū)(行政區(qū)劃屬華鎣市),從華鎣山國家森林公園天池景區(qū)和寶鼎景區(qū)之間的空擋通過(該空擋不屬于華鎣山國家森林公園范圍,行政區(qū)劃屬鄰水縣),在涼風(fēng)埡附近,從華鎣山大峽谷風(fēng)景區(qū)(行政區(qū)劃屬鄰水縣)邊緣走線約4.5km。該線路路徑方案在廣安市內(nèi)主要集中于華鎣市和鄰水縣,華鎣山脈頂部海拔高程在800~1400m之間,相對高差150~500m,在寬谷低山丘陵地帶海拔高程一般在300~500m之間,起伏較小。有利于避開沿線的城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)和明月山、銅鑼山等地段的風(fēng)景保護(hù)區(qū)以及華鎣山國家級森林公園,但在華鎣市境內(nèi)穿越了華鎣山風(fēng)景名勝區(qū),須報華鎣市相關(guān)單位同意本路徑方案,且需要報四川省建設(shè)廳風(fēng)景名勝管理處批復(fù)。

2020年,國家特高壓交流電網(wǎng)在華北、華中、華東負(fù)荷中心地區(qū)形成堅(jiān)強(qiáng)的多受端主網(wǎng)架,以此為依托延伸至陜北、蒙西、寧夏火電基地和四川水電基地,呈棋盤式格局,西北、東北電網(wǎng)均通過直流方式與華北華中華東大同步網(wǎng)保持異步聯(lián)系。廣安市特高壓電網(wǎng)的構(gòu)建對"三華"項(xiàng)目的建設(shè)具有極其重要和深遠(yuǎn)的影響,符合我國能源發(fā)展總體戰(zhàn)略。

[1]樊玉玲,金文華.建設(shè)特高壓電網(wǎng)的必要性及特高壓電網(wǎng)的發(fā)展[J].電力經(jīng)濟(jì)研究,2010,(21):254-256.

[2]中國能源戰(zhàn)略研究課題組.2000-2050年中國能源戰(zhàn)略研究[M].北京:中國電力出版社,1996.

[3]張文亮,胡毅.發(fā)展特高壓交流輸電,促進(jìn)全國聯(lián)網(wǎng)[J].高電壓技術(shù),2003,29(8):20-23.

[4]中國電力科學(xué)研究院.特高壓同步電網(wǎng)規(guī)模及安全性研究[M].北京:中國電力科學(xué)研究院,2007.

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