所謂華東交流特高壓聯網項目,即國家電網公司規劃中的“華東特高壓環網”,加上今年4月開工建設的浙北—福州工程。前者包括在建的淮南—浙北—上海工程(南半環),預計今年10月投產;淮南—南京—上海工程(北半環),正由中國國際工程咨詢公司(中咨公司)評估中。3個工程建成后,華東四省一市電網將實現緊密聯接。
根據國家電網上報國家發改委的資料,華東特高壓環網北半環,靜態投資260.5億元;南半環,靜態投資185.4億元;浙北—福州工程,靜態投資298億元。其中,主網架投資636億元。
無論是743.9億元,還是636億元,都是天文數字。如此巨額投資,究竟花得值不值?科技日報記者就此采訪了被質疑的另一方——作為工程業主的國網公司,以及作為第三方評估機構的電力規劃設計總院有關人士,以期厘清事實。
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國家電網:特高壓電網可保華東核電安全
針對近日媒體質疑華東交流特高壓聯網項目浪費、審批涉嫌違規等問題,國家電網公司召開記者會回應稱,華東特高壓電網項目審批符合國家規定的程序,建成后可以起到保障沿海核電運行安全、解決已有的短路電流大面積超標等作用,而且有利于降低電價,更具經濟性。
中國首個同塔雙回特高壓交流輸電工程實現長江跨越
21日10時許,在安徽省無為縣高溝鎮境內,中國1000千伏皖電東送淮南—上海特高壓交流輸電示范工程實現長江大跨越,為整個工程按期投運奠定了基礎。
該工程通過立于長江南北岸的兩座輸電高塔直接放線跨越。兩座跨越塔是皖電東送工程的最高塔,也是目前中國特高壓工程第一塔,單塔高277.5米,重達2650噸,跨越長江長度約3公里。此次跨越工程采用兩根牽引線一次牽引三根導線的方法,實現全部36根導線空中跨越,全線貫通。跨越過程中,國家電網公司還啟用了直升機輔助施工。
頭痛醫頭、腳痛醫腳,解決不了系統性問題
在反對者的質疑聲中,最核心的理據之一就是,華東電網現階段遇到的安全問題,特別是“短路電流超標”問題,“不用花750億元來建設華東交流特高壓聯網解決”,而是有更加廉價和有效的替代方案,即優化現有主網架和電網結構。
“對特高壓交流網架建設的必要性,一直有不同說法。”長期從事電網工程可行性評估的電規總院規劃中心主任佟明冬認為,特高壓交流網架有其技術上的優勢,“形成網跟建幾根線相比,安全可靠性當然更好”,但“也有造價高的問題”。對其經濟性,他說“要看目的是什么”。國家強制標準《電力系統安全穩定導則》上世紀80年代初出臺,90年代經過修訂,但“三道防線”的中心內容沒有變。“現在停電,所引發的后果和反應跟那時是大不一樣的。”
針對核心的短路電流問題,國網公司新聞發言人張正陵解釋,短路電流是指線路出現短路情況下的電流,“這時電阻為零,電流加大”,需要用開關切斷故障支路,“而開關的切斷能力是一定的”,目前最大是63千安,這是電網運行所允許的短路電流上限。
張正陵指出,“電網的發展和短路電流的增長是一對矛盾”,一方面為了保負荷,一回線不夠建兩回,兩回線不夠建三回;另一方面,現有500千伏線路建得越密,短路電流越大,因為“建的線路越多阻抗越小”。這樣只能采取停運已建成線路、線路站外搭接(拉串)、換開關等控制措施。停運線路在降低了短路電流的同時,帶來另外一個負面影響,就是原本加強的電網結構被破壞掉了。所以“這是把雙刃劍”。
張正陵介紹,目前華東電網已有接近30%的廠站500千伏短路電流超標,最大短路電流超過80千安;而隨著負荷密度的增加,短路電流還會進一步增大。計算表明,2020年采用500千伏主網架方案,華東將有超過44%的變電站短路電流超標。對付這種大面積爆發的系統性問題,還采用上述“廉價”的技改措施,“頭痛醫頭、腳痛醫腳就不行了”;必須要用技術升級的手段,系統性解決。他解釋,華東主網升到特高壓之后,可以將500千伏電網按功能合理分區運行,這就把500千伏之間“手拉手”的線路停掉,這一層面電阻互串的就少了,全部500千伏廠站的短路電流都能控制在設備允許值以內。
未來電網安全不能建立在經驗基礎上
“解決直流饋入的問題,對現有華東電網進行改造就可以實現,成本是建設交流特高壓環網的1/10”,成為反對者質疑的另一理據。
所謂直流饋入,是指華東地區用電需求大,從其他地區直流輸入的電力越來越多,華東受端電網承受能力不足的問題。
對此,中國電力科學研究院總工程師湯涌表示,現代電網應該說是最復雜的人造系統,“比登月還要復雜”。這么復雜的東西,要掌握它、理解它,光靠經驗是不夠的,“我們不能把未來二三十年的電網安全構建在經驗基礎上,而是要去驗證它”。
他說的驗證,就是仿真,“因為電力系統實時運行,是不能停的”,只能仿真驗證。
位于中國電科院的國家電網仿真中心,具有技術和規模都居世界領先水平的大電網仿真模擬系統。“我們構建了具有11000多個節點、35000多條支路,涵蓋水、火、核、風等各類發電機組的仿真數據平臺。歷時3年,先后進行了10萬多個故障仿真模擬計算,然后再根據《電力系統安全穩定導則》三級標準進行詳細分析”,最后得出結論:如果仍維持500千伏主網架,溪洛渡-浙江特高壓直流建成后,送入華東電網的直流達到7回,華東電網發生大面積停電的風險極高。一旦其中2回特高壓直流同時故障,需要切除華東地區1000萬千瓦負荷,相當于上海1/3的地區要停電,“后果不堪設想”。
湯涌分析,目前,華東電網建成特高壓直流2回、在建1回、開展前期工作1回,建成±500千伏直流4回,落點均在長三角地區。預計到2020年,華東電網負荷將達到3.6億千瓦,意味著500千伏網架下將有多達19回直流饋入,“如此大規模區外直流送入,它能不能承受得了?”湯涌表示:“專家憑經驗說‘現有的華東電網完全可以承受直流輸電,不存在安全問題’,那是一廂情愿。”
仿真結果顯示,華東特高壓電網建成后,與區外電力形成2個以上特高壓交流通道,形成“強交強直”、交直流并列輸電的格局,即使兩回直流故障,也無需切除負荷,不用停電。此外,湯涌透露,華東特高壓網架還可以保障華東沿海大型核電群運行安全,并承接未來江蘇沿海大風電基地的清潔電源。
“這能說是‘無電可送’嗎?”
華東四省一市之間電力交換能力并不強,所以“華東交流特高網架建成之后可能面臨‘無電可輸’的命運”。反對者以一系列數據實證的這一結論,是對該工程頗具殺傷力的不利因素之一。
韓豐,國網北京經濟技術研究院副院長,作為承擔華東交流特高壓聯網項目設計的主角,她對“無電可輸”的說法露出一絲苦笑:“實際上電網的建設,不完全是跟著電源在走。網架的形成,有輸送電力的需要,也有保安全的需要;還有最大的一個,是轉移功率的需要。”
她以北半環為例說明:隨著長江、淮河兩岸經濟發展,受交通、航運、航空、江面寬度等影響,輸電線路跨江走廊資源非常緊缺,其中江蘇跨江點僅剩余2個。她提到無錫那個點,“甚至要派員工去看著,說‘這是我們的走廊’,以防違建”。蘇北蘇南過江通道,現有4條8回500千伏線路、900萬千瓦輸送能力,而北半環僅利用1個走廊資源,可將其提高到1600萬千瓦。同時,西電東送到江蘇,現有3條6回500千伏線路、900萬千瓦輸送能力,要承接皖電東送安徽淮南煤電基地新建電源600萬千瓦,轉移能力還需要近1600萬千瓦。長遠看,華東地區2020年接受區外電力1.3億千瓦,加上區內沿海的風電和核電群,其中直流輸送8700萬千瓦,特高壓交流輸送4300萬千瓦,特高壓交流主要通道每回線路平均功率達到400萬千瓦以上。“這能說是‘無電可送’嗎?”
張正陵回憶起上世紀80年代初,220千伏升級到500千伏的時候,“碰到的問題和現在的特高壓一樣”。“你把現在反對的專家所提疑問都對著當時的500千伏,各個都能命中目標”——220千伏也是要拉串、停運、換開關。“但到了大面積系統性爆發的時候,電網的升級就成為必然”。所以到80年代初500千伏電網出現,它建成之初也是“無電可送”:我國第一條500千伏線路平武線(平頂山-武漢),全部是進口設備,一萬美元一公里,送出能力只有30萬千瓦左右,主要為解決武鋼一米七軋機的沖擊負荷。“后來隨著葛洲壩、三峽建起來,500千伏成網了,現在送到100萬千瓦”。
第三方評估:必須還是可有程序除了必要性爭議,“突如其來的核準”和“遲到的評估”也是反對者據以成理的有力事證。
記者經查閱得知,我國現行重大項目審批制度,其實并非根據所謂“業內認可的流程慣例”,而是國發[2004]20號《國務院關于投資體制改革的決定》,以及據此出臺的國家發改委2004年頒行《企業投資項目核準暫行辦法》。《辦法》規定,“項目核準機關在受理核準申請后,如有必要,應在4個工作日內委托有資格的咨詢機構進行評估”。
國網方面介紹,所有的特高壓項目在實施過程中,都經過了可行性研究、各級政府出具支持性文件等必要的評估程序。可行性研究包括項目建設必要性論證、技術方案比較、造價水平分析等重要評估內容。可行性研究報告委托有資質的設計單位編制,委托中國電力工程顧問集團公司(現為電力規劃設計總院)進行評審,出具評審意見,作為項目核準的支持性文件。核準前,國土資源部、國家環保部、水利部等國家主管部門,對項目用地、環境影響、水土保持方案等進行專題評估,省級政府主管部門還要出具防洪、地質災害、地震安全性等評估意見。上述核準支持性文件共10項。
在此情況下,國網方面認為,特高壓項目沒有必要每一項都再委托第三方(實際上已是第四方)評估論證,而這個評估,按上述《決定》,并非必須程序。其理由如下:特高壓技術已完全成熟,設備可靠性得到充分驗證,進入規模化應用階段,今年1月“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”獲得國家科技進步獎特等獎即是明證。發展特高壓先后被納入國家“十二五”規劃綱要、國家中長期科學和技術發展規劃綱要、能源發展“十二五”規劃,已經上升為國家戰略。西部、北部能源輸出省和東中部能源輸入省都迫切要求加快發展。特高壓交流試驗示范工程已通過國家驗收,安全穩定運行4年多。
“特高壓工程建設已轉入正常核準程序,在完成各項必需的核準評估程序基礎上,再委托第三方評估,實際上已經沒有必要了”。即便這樣,華東北半環工程,在電力規劃設計總院出具評審意見后,又安排了中咨公司評估。但時至今日,已經過去了8個月,評估還未完成。所以事實是:發改委委托中咨公司正在評估的并沒有核準;已經開工建設、核準建設的,發改委并沒有委托評估。(記者 瞿劍)