5月29日,國務院正式發布《“十二五”國家自主創新能力建設規劃》。規劃肯定了“十一五”期間特高壓技術取得的重大突破及其為提升產業競爭力、促進節能減排降耗作出的積極貢獻,并把特高壓輸電作為“十二五”能源產業創新能力建設重點領域,要求強化能源產業重大工程建設的技術支撐,持續增強創新驅動經濟社會發展的作用。這充分凸顯特高壓技術在國家自主創新能力建設體系中的重要地位。
今年初,“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”項目榮膺國家科學技術進步獎特等獎。作為主要參建方之一,中國能建旗下中國電力工程顧問集團公司(電力規劃設計總院)及所屬東北、華東、中南、西北、西南、華北六大設計院(統稱“中電工程”)名列30家主要完成單位;汪建平、彭開軍、何民、趙連岐、張國良、王永剛、楊林等7人名列項目50位主要完成人。目前,中國能建全面參與了我國已建“一交三直”、在建“一交三直”共8項特高壓交直流輸變電工程,在打造特高壓世界第一品牌、實現創新驅動發展中發揮了關鍵性作用。
五年,夢想照進現實
我國開展特高壓建設并非偶然。
長期以來,我國一直受電力資源分布不均問題的困擾,遼闊的疆土使得區域間電力輸送距離動輒就是上千公里,而長距離、大容量、低損耗、高效率正是特高壓輸電技術的特點。2004年寒冬一場創記錄的“硬缺電”,促使特高壓建設提上議程,翌年2月,國家發改委對開展特高壓交直流輸電技術前期工作作出全面部署。作為我國電力工程服務行業“排頭兵”和“國家隊”的中電工程當仁不讓、再挑重擔,開展項目規劃選站和選線工作。
特高壓追夢之旅就此起程。每個人都清晰地記得中國能建董事長、黨委書記,時任中電工程總經理汪建平在動員大會上發出號令:“如果電力發展到現在還有許多創新的話,那么,特高壓就是一個最大的創新。我們負責整個工程設計工作,也就意味著我們先要把這些工程的基礎打牢,把‘基石’鋪好!”
歷經四年攻堅克難,舉世矚目的1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程于2009年1月一次性投運成功。這一史上首個實現商業化運行的特高壓輸變電工程,集當時世界上運行電壓最高、輸送能力最強、技術水平最高等多重光環于一身,宣告中國已在世界上率先系統掌握了特高壓輸變電核心技術。工程至今保持安全穩定運行,為湖北省新增北方火電約300萬千瓦,每年可節約電煤700余萬噸,相當于支援了一個葛洲壩電站。
有關資料顯示,在國外一個新的電壓等級從提出構想到工程實施一般都要經歷十多年時間;而我國特高壓交流輸電試驗示范工程只用不到5年就完成技術超越和項目實施。在此期間,中電工程完成特高壓關鍵技術研究課題19項、工程單項研究課題16項。這些重大課題為后期工程建設提供了理論依據,是我國電網科技從“追趕者”向“引領者”華麗轉身的堅實支點。
隨后,中電工程全面參與了±800千伏云南—廣東、1000千伏皖南—上海等9項特高壓交直流輸變電工程的建設,并斬獲首個“國家重大工程標準化示范工程”、“新中國成立60周年百項經典及精品工程”、“國家優質工程金質獎”等一系列大獎。
“作為特高壓項目的參與者,能夠做成這樣一件事,很有意義,也很有成就感!比A北電力設計院工程有限公司電網工程事業部副總經理何民向筆者談起特高壓,難掩自豪之情。
攻關,從無到有載夢跨越
從雄偉的晉東南變電站啟程,晉南荊特高壓工程化身一條縱跨晉豫鄂三省的巨龍,騰空而起,穿山過海,傳送著源源不斷的電能。然而當初,這項試驗示范工程設計一度面臨無標準規范可循、無建設經驗可參、無成熟設備可選的“三無”困境。
構想化成現實,走過了什么樣的創新路徑?電力規劃設計總院副院長、時任中電工程電網工程分公司總經理梁政平道出了自主攻關的方法論:“我們在全面總結我國750千伏、500千伏輸變電工程的設計、施工及運行經驗,并認真借鑒國外研究與工程實踐成果的基礎上,通過分析1000千伏輸變電工程建設的特點和難點,密切跟蹤與工程有關的科研攻關成果,開展了電磁環境及控制指標等50余項關鍵技術專題研究,科研與設計同步進行、互相反饋,進而推動了技術的進步!
“雖然電壓等級提高了一倍,但是相應專題論證的工作量卻增加十倍以上。”西南電力設計院電網工程分公司設計總工程師王永剛講述攻關的艱辛,“每一次創新,都要完成周密翔實的推演,以往可以直接從印刷廠捧回來的文件報告,都得用卡車運送!
“重視細節而不失去方向,統領全局而不忽視細節,保持清醒的頭腦,把握好平衡。”西北電力設計院副總工程師楊林說,“我們經歷了無數次失敗后,思路才逐漸由模糊變得清晰,研究由理論變到可應用,設計由整體細化到局部,課題終于順利完成!”
電磁環境控制被認為是該項目實現的六大創新突破之一,它讓特高壓工程真正成為“環保使者”。東北電力設計院副總工程師張國良向筆者介紹:“與以往建設500千伏輸變電工程不同,1000千伏特高壓項目要充分考慮場強、無線電干擾和可聽噪音等電磁環境影響因素,這一變化徹底改變了過去輸變電工程的設計理念!苯涍^創新設計的工程電磁環境各項指標與500千伏工程相當,產生的電場、磁場對環境完全無害。其中,線路走廊邊沿實測工頻電場強度還嚴于世界衛生組織推薦的國際標準。
據統計,晉南荊特高壓工程建設涉及180項關鍵課題攻關、9大類40余種關鍵設備研制,在電壓控制、外絕緣配置、電磁環境控制、成套設備研制、系統集成、試驗能力等6大方面實現了突破,形成了一大批“世界之最”的創新成果。
此外,中電工程牽頭完成《1000千伏架空輸電線路設計規范》、《1000千伏變電站設計規范》編制工作,在世界