中國儲能網(wǎng)訊:中國人民誰也沒想到翹首以盼的奧運年竟然是以一場歷史罕見的冰雪災害拉開序幕。
2008年1月中旬開始,全國出現(xiàn)了持續(xù)時間達22-25天的大范圍低溫雨雪冰凍天氣過程。長時間低溫加上持續(xù)降水形成的凍雨,給輸變電設備帶來大面積覆冰。由于冰凍強度大,輸電線路的覆冰厚度大大超過設計標準,普遍達到設計標準的2至6倍,有些區(qū)域甚至達到8倍以上。不僅如此,此次覆冰范圍更廣,以往覆冰災害多發(fā)生在海拔較高的地區(qū),而當時湖南、江西在海拔60米以上就出現(xiàn)了嚴重覆冰現(xiàn)象,遠超出了以往重冰區(qū)的設防范圍。
2008年,因線路覆冰而被拉倒的輸電鐵塔(資料圖)
覆冰造成了多處電力線路冰閃跳閘、倒塔斷線的事故,電網(wǎng)設備受損嚴重。根據(jù)當年搶修電網(wǎng)指揮部提供的數(shù)據(jù),浙江、安徽、福建、河南、湖南、湖北、江西、四川、重慶、廣東、廣西、云南和貴州共13個省份的電力系統(tǒng)運行受到影響,其中,貴州、湖南、江西等地災情最為嚴重。貴州500千伏主網(wǎng)架基本癱瘓,湖南500千伏電網(wǎng)除湘北、湘西外基本全停,江西電網(wǎng)損毀嚴重。[1]
再加上當時全國電煤庫存持續(xù)下降,1月27日全國直供電廠電煤庫存約2107萬噸,平均可用天數(shù)不到8天,個別省份甚至低于3天,全國存煤低于警戒線的電廠總裝機容量超過9000萬千瓦,缺煤停機最多時達4240萬千瓦。電力供需形勢嚴峻,部分地區(qū)供電被迫中斷,全國停電縣(市)多達170個,停電范圍覆蓋全國3330多萬戶約1.1億人口,湖南郴州和貴州的部分地區(qū)停電天數(shù)超過了10天。
2008年2月5日,電力工程人員在湖南郴州一座被冰雪壓塌的輸電塔下?lián)屝揠娋W(wǎng)
(新華社記者 趙眾志攝)
冰災發(fā)生后,我國發(fā)揮制度優(yōu)越性,黨中央和國務院迅速組織各個層面的搶險救災,國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司第一時間響應。國家電網(wǎng)調集3萬余人,調配56.6億元設備物資、3500多臺發(fā)電設備支援冰雪災害地區(qū);南方電網(wǎng)投入1.9億元,緊急購買5469臺柴油發(fā)電機(車),及時有序地分發(fā)到各受災縣、鎮(zhèn)、村。南網(wǎng)甚至主動提出由其墊付燃油補貼費用,讓廣東燃油機組頂峰發(fā)電,不惜一切代價抗冰保電。
經(jīng)過40余天的艱苦奮戰(zhàn),3月8日,國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)系統(tǒng)受災電網(wǎng)全面恢復正常運行。這場歷史罕見的冰災過后,“如何提高電力系統(tǒng)抗災能力”迅速提上國家議事日程。
搶修電網(wǎng)指揮部召開總結會議,要求從加強電力發(fā)展規(guī)劃入手,更加注重電源布局和電網(wǎng)結構的合理性。長期以來,我國的電網(wǎng)規(guī)劃和建設在很大程度上是圍繞電源來做的,作為與電源相配套的“送出工程”、“配套工程”來安排,以建設和運行費用最小為目標。2002年3月1日電改5號文發(fā)布,開始在電力市場引入競爭機制,電力一體化模式被打破,廠網(wǎng)分離后,電源投入大幅度增加。從2002至2006年,電源年投資額由747億元增加到3122億元,年均增長高達43%,而同期電網(wǎng)投資從1578億元增加到2106億元,年均增長僅為8%。[2] 電源規(guī)劃在布局、規(guī)模、結構上與電網(wǎng)規(guī)劃不夠協(xié)調,電網(wǎng)結構特別是受端系統(tǒng)的規(guī)劃和建設相對滯后,網(wǎng)架薄弱,抵御自然災害能力不強。而且為了避讓城市和村莊,一些高電壓等級的輸電線路,特別是500千伏線路建在了高海拔的崇山峻嶺之間,自然環(huán)境惡劣、維護困難,加重了覆冰對這些線路的影響。
在此后的十多年里,國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)一直在采取各種措施,提升電網(wǎng)防冰等級,研究融冰方法,制定相關應急預案。2008年至今,南方電網(wǎng)累計完成2100條10千伏以上輸配電線路抗冰加固,中重冰區(qū)的輸電線路抗冰能力普遍達到30年至50年一遇水平。國網(wǎng)和南網(wǎng)除了對現(xiàn)有線路進行高標準改造、對新建輸變電工程提高設計標準外,還開展了數(shù)十項針對防冰減災的課題研究,科學繪制冰區(qū)劃分圖,建設覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng),研制包括直流融冰、噴火無人機、激光大炮等高科技融冰方式。特別是現(xiàn)在占據(jù)融冰主力地位的直流融冰技術,就是國網(wǎng)和南網(wǎng)在2008年冰災過后緊急啟動的重點攻關項目。同年底,由國內自主設計、自主制造、自主研發(fā)的世界首套容量最大的固定式直流融冰裝置順利通過試驗并成功應用,全面提升了電網(wǎng)抗災能力。
可以說,我們不斷地從一次又一次的冰災、臺風中吸取教訓,不斷提升供電可靠性。而2月遭遇寒潮導致大停電的美國得克薩斯州,似乎仍在重蹈十年前的覆轍。2011年得州就曾因寒潮導致電荒,聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會FERC和北美電力可靠性公司NERC圍繞2011年寒潮停電事件的調查報告提出了包括制定統(tǒng)一的最低過冬標準、提升設備御寒能力等各種改進建議,但2021年的這次大停電顯示,這些建議并沒有得到足夠重視。
近年來全球氣候變暖,極端天氣災害頻發(fā),電力系統(tǒng)的安全風險也變得越來越高。我國在不斷提高電力設備建設、改造標準的同時,需要對工程造價、電網(wǎng)投資及電價影響測算清楚,找到安全性與經(jīng)濟性的平衡點,以供決策時參考。
數(shù)據(jù)來源:
[1]電監(jiān)會:全國因災停運線路恢復95% 變電站恢復99%,中央政府網(wǎng)
[2]2008年雨雪冰凍災害分析及對電網(wǎng)的啟示,李強