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张国宝:特高压输电在争论中前行
作者:张国宝 来自:能源杂志 发表时间:18-11-09 浏览:
       
  
  争论应从科学出发
  要说对发展特高压持不同意见的理由,事实上,理由变了很多次。最初的理由基本上是两条。
  一种是说科索沃战争,美国使用了石墨炸弹,如果建了特高压电网,将来美国使用石墨炸弹,一下子就把你的线路断掉了,可能造成更大范围内停电。为了证明这点,想得到部队的支持,专门找了军事科学院,希望军事科学院出具一份材料支持这种观点,可是军事科学院没有给出。
  石墨炸弹的原理:炸弹里的石墨丝挂在电线上,使正负极短路,但这种原理不是专门针对特高压电网的,其他电压等级电网也存在这种风险。比如在科索沃战争中美国攻击的就是低压电网。
  第二种理由是说特高压对人体有害。这也没有什么切实证据。国际电联出了个意见,至少到目前为止不能证明高压对人体有害。但人家既然说了,也不能说人家说得不对,怎么办呢,就采用物理办法。500千伏杆塔高度的对地电场强度是可以计算出来的,为了减少对地电场强度,可以把杆塔再建高点,离地面更远些。电压等级高,离地面远,所以电场强度保持不变。电场强度对人的影响到底有多大?现在500千伏带电作业很普遍,从电力学来讲,只要人体各部位处于等电位就不会形成电力流。带电都能作业,你说对人体有什么害处?
  这两个问题从技术角度都没有得到支持,所以他们后来就不提这两个问题了,又提出另外两个问题。
  第一是美东大停电。建设更大的同步电网,如果发生停电就跟美东大停电一样,可能在更大范围内把电网拉垮。所以,应该分层分级用直流隔开,不同意搞特高压交流电网。
  第二条理由说国家电网公司是为了阻碍改革,认为国家电网公司怕进一步被改革拆分,所以他们用坚强的电网,用特高压把各大区都联起来,使得以后就是想改也改不成。
  一直到现在主要就是这两条理由。从技术角度来讲,有不同意见是正常的,有反对意见不能说是坏事,可以把方案搞得更完善。但各种争论要建立在客观公正的基础上,应该完全从科学出发,而不是从个人的好恶出发。
  现在是反对的人还是反对,赞成的人还是赞成。那以什么标准判断呢?光靠概念性的反对或者支持都不能科学地说明问题。这时候,国家科技进步一等奖授予了中国电科院开发的电力系统分析综合程序,用计算机模拟电网安全。于是我们找到中国电科院的周孝信院士,让大家到中国电科院去参观一下。这个系统可以把全国装机容量在6000千瓦以上的发电厂和110千伏以上的输变电线路都输入计算机系统,然后用计算机进行模拟,假如说有电厂不发电了或有线路断了,会对全网造成什么影响。因为现实中不可能把哪条线路弄断了,所以模拟计算是可行的。他们的系统证明不搞特高压反倒不行,因为随着今后各个大区装机容量越来越大,一旦跨区的直流特高压出现双极闭锁,缺少有功无功补偿,反而容易把电网拉垮。我们把一些人请到中国电科院参观,其中包括媒体代表。大家看了以后很有信心,计算机模拟证明特高压是应该搞的,是有利于电网安全的,而不是增加了不安全因素。
  缺席的电网规划
  实际上,对建设特高压有反对意见很正常,其他的论证也会有这种情况。为什么在特高压论证问题上会这么尖锐复杂?就是没人来最后拍板。如果不是管理部门内部一些人表面公允,实际上暗中挑事,也不会那么困难。在特高压输电线路上有一条很关键,就是计划建设一条从锡林浩特到南京的1000千伏特高压交流线路。
  国家电网公司坚持要建特高压交流线路,想把三华(华东、华中、华北)电网联起来,而有人反对,应该是技术之争的问题掺进了非技术因素。例如,国家能源局电力司就有人找江苏省,要他们表态反对建特高压,否则就不批,这就有点意气用事了。我知道这个情况后还把电力司的负责人叫到我办公室,问他们是否有这种事。
  在这样的情况下,特高压规划和建设都停顿下来了,一直到了“十二五”规划制定完成,分规划也都陆续制定完了,输变电规划却始终出不来,因为意见相左。让国家电网公司拿意见,国家电网公司坚持要规划建设几条特高压线路,而国家能源局就不同意。意见总拧着,直到现在输变电规划都没有出来,现在“十二五”就快结束了。这样就影响了内蒙古、东北等地区,有些风电多的地方,本来在全国平摊算不了什么,那么一点点电加在一起还不到2%,但还是要放弃20%左右,因为送不出来。尽快建设输电通道对于我国发展新能源是有帮助的,如果电网通畅,这点风电消纳是没有问题的。就是因为在要不要建设特高压电网的问题上一直没有形成统一意见,所以导致电网建设规划大大滞后。
  如果这个问题不能得到很好解决,新的电网规划还可能受影响。我觉得“十三五”当中应当解决这个问题。过去我们已经有过经验教训,“重发、轻供、不管用”,所以应当在“十三五”规划当中更多关注输电、供电问题和需求侧管理问题,不是光盲目建设电源点就能解决电的问题了。我的观点是,不管建也好,不建也好,要尽快决策,不能久拖不决。
  科学计算证明特高压是安全的
  晋东南—荆门的交流特高压线路已是既成事实,那后来淮南—南京—上海1000千伏交流特高压这条线路是怎么批准的呢?当时这条也不同意。那时吴邦国同志还没有退休,两会期间他是安徽代表,所以他要到安徽团参会。
  安徽的代表提出来要建淮南—南京—上海的特高压交流线路。安徽有淮南、淮北煤矿,他们想在淮南、淮北建一些电厂,把电送到上海去。他们在安徽人大代表团发言要求国家尽快抉择。吴邦国同志对此作了批示,后来国家发改委批准了这条线路。
  其他的线路都没有批,都搁置下来了,尤其是锡林浩特到南京这条是最受反对的一条,因为有人反对三华联网。现在采取的是折中办法,这条交流线路不修到南京,只修到济南,到南京建一条直流,济南还属于华北,所以还是形不成三华电网。
  国家电网公司认为:三华同步电网并不大,美国和欧洲的同步电网比这还要大,美东电网的装机容量比三华电网要大,欧洲虽然国家很多,但整个欧洲电网是联结在一起的,总装机容量也很大。
  所以,即便把三华电网联起来,总装机容量也没有超过美东电网和欧洲电网。但反对者认为三华电网联起来,装机容量那么大,一旦出现问题,三个地方都要垮掉。
  我认为不会出问题。从技术角度讲,电科院有个形象的比喻,华东电网相当于一个蓄水池,输变电线路把电都输到这个池子里,相当于好多条河流流到池子里,这些河流如果突然发生断流或突然泛滥成灾,那河水就要涨和落。比如一条±800千伏直流输电线路突然发生双极闭锁,一下子500万千瓦的电就没了,这立即会引起电网频率的波动,如果没有及时的补偿,电网会被拉垮。而交流电网可以迅速从别的区域,从更大范围进行补偿,如果只有直流不能无功补偿,反倒会使波动很激烈。我想这些东西光靠概念来说是没有用的,还是要靠科学计算,模拟计算证明是安全的,还要靠实践。
  特高压扶持了装备制造业
  特高压使整个输变电装备制造业的水平上了一个大的台阶。如果说原来500千伏交直流电网的设备制造还磕磕碰碰,还有这样那样的问题,现在到了特高压,再回过头来看500千伏,那就是小菜一碟,我们都会做。很长时间,±500千伏直流的大部分设备都是国外的,那时我都挺生气,老说今后再建就能实现国产化,但后来还是国产化不了,有好几个关键的部件不会做,比如晶闸管,就是大功率整流器。
  到了交流1000千伏和直流±800千伏,欧洲、日本企业有做试验的,但没有工程化应用的。发展特高压扶持了我们国家的装备制造业,我们不是简单地去买人家的设备,而是要在国内生产,特别是特高压的变压器、开关、绝缘等关键设备实现了国产化。事实上,别的国家因为没有特高压项目,也就没有工业化生产这些东西。
  20世纪80年代,我们国家成立了国务院重大技术装备领导小组,我也是这个小组的成员。我一直坚持一条原则就是,重大装备的研发一定要与重大工程相结合。如果不和重大工程相结合,空对空的研发,制造出来以后没人需要,你花了很大精力,投入了很大成本,却得不到回报。我们的特高压也有这个特点,我们不是像日本那样,为了将来找市场去研发,而是一开始就有目标,±800千伏的有目标,1000千伏的也有目标。通过招标,设备制造厂商对未来产品的市场看得见摸得着,这对我们国产化很有帮助。如果没有工程项目,谁会下大功夫去投入、去研发,即使研发出来也没有人要。这种模式很好。
  此外,特高压还走出了国门,国家电网公司中标了巴西美丽山特高压直流项目。当时巴西能源部部长来华访问时,我陪同他们参观了向家坝—上海±800千伏特高压直流输电示范工程的上海奉贤变电站。他反复问我,为什么选±800千伏,而不选±500千伏?我说,如果选±500千伏,同样的输电量就需要多建一条线路,输变电线路的路由本身也很宝贵。他就很注意说,那变压器是不是你们自己制造的?他要看看。当时有两排变压器,一半是ABB公司做的,一半是特变电工做的。
  他们回国后,巴西国内经过激烈的争论,最后决定建设±800千伏直流输电线路。国家电网公司竞标时,顺理成章中标。 特高压原来没有国际标准,±800 千伏直流、1000 千伏交流的标准都是我们国家制定的,国际电联也采纳了我们的标准,把我们的标准作为国际上这个电压等级的标准。这种变化太大了。我在机械电子局工作时,那时我们真是小学生,人家说啥咱根本不知道,一个六氟化硫开关对我们来讲就复杂得不得了,所以人家看我们连小学生都不如。
  通过这么多年的努力,现在我们跟人家平起平坐,而且有些领域还超过了人家。特别是我们发展特高压以后,在输变电技术领域,可以说我们已经达到国际先进水平。
  特高压十年感悟
  应该说,通过发展特高压交直流电网,我们整个技术水平,包括输变电技术水平和装备制造水平,都提升了很大档次,达到了世界先进水平,有些方面甚至处于世界领先地位。但这个过程中,由于有着过多的争议,延缓了特高压的建设,也使得搞特高压的人备感艰辛、身心疲惫,不要说刘振亚了,像我们这样的人都感到身心疲惫。争论太多而没有人拍板。其实争论不可怕,哪个事情没有争论?应该欢迎争论,但只争论不拍板,这是有问题的。
  现在很多人把一个电网和多个电网当成改革成功与否的衡量标准。我在很多场合下呼吁,一个电网和多个电网不是衡量体制好与坏的标准。从国际上来讲,既有一个电网,也有多个电网。衡量一项改革或体制好不好,还是应该以生产力作为标准,有利于生产力发展的就是对的,不利于生产力发展的就要改革。

  (来源:能源杂志 ID:energymagazine作者:张国宝 本文节选自《筚路蓝缕——世纪工程决策建设记述》)

 

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