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特高压工程遭质疑 23名老专家上书“讨伐”

2011-04-25 14:43
小伊琳
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  全世界电力业最受关注的这条输电线路有了结果:

  号称输电能力能达到500万千瓦,最终最大输电功率只有283万千瓦;表面上达到了280万千瓦的设计输电功率,但在这一输送功率上仅能维持送电1秒—2秒——这等于未达设计标准。

  它是100万伏交流特高压试验示范工程(下称试验示范工程),起自山西长治,经河南南阳,终于湖北荆门,全长653.8公里。

  在这条输电线路上,有50多亿元、三年时间、难以数计人力物力的投资。如果它获得成功,那么投资5000亿元以上的交流特高压输电计划将不可阻挡,华北、华中、华东电网将联为一体,国家电网公司“全国一张网”的努力将获得里程碑般的进展,对其垄断地位十余年来不止歇的挑战将被彻底推至身后。

  现在,这个试验示范工程受到了强烈的质疑。

  为什么要建这条交流特高压输电线路?国家电网公司说,是要解决中国能源资源地区分配不均的问题,在水力和煤炭资源丰富的西部就地建设电厂,发出的电经特高压线路,远距离、大容量输送到东部和中部等经济较发达地区。

  如果试验示范工程成功,国家电网空前规模的“三华联网”计划将随之而来:到2015年,通过多条特高压输电线路,联接华北电网、华中电网和华东电网,形成“三纵三横一环网”,投资总额将超过5000亿元。到2020年,这张网将扩张至五纵六横的棋盘形格局,投资额将更为庞大。这些纵贯南北的交流特高压输电通道就如同“电力高速路网”,将华北、华东和华中紧密联系起来,搭建出全国联网的雏形。

  特高压之于国家电网公司的重要性,恰如高铁于铁道部,抑或更甚;只不过关键词不是速度,是功率。

  与高铁类似,也是从特高压试验示范工程上马之前,电力业内就有广泛争议。反对理由主要有三:

  ——交流特高压技术不成熟,上世纪经过九年运行的俄罗斯和做过大量试验的日本、美国、意大利等国均已不再采用交流特高压;

  ——用交流特高压将区域电网联系起来,有导致全国大停电的危险。目前国际发展趋势是电网同步运行的范围缩小,以促进电网安全,而交流全国联网意味着全国一个频率;

  ——输电线路越长、电压越高,造价越高,且超过一定距离后用交流特高压输电,损耗和阻力增大,长距离送电不如送煤划算。

  在争议声中,试验工程辗转加上“示范”二字,于2006年8月9日获得国家发改委核准,当年8月19日开工建设。当时国家电网公司介绍称,“最高运行电压110万伏,自然输送功率500万千瓦”。

  2009年1月6日,试验示范线路正式投入运行。国家电网公司在2010年1月的一篇新闻稿中称,“工程投运后,最高运行电压1082千伏,最大输送功率达283万千瓦”,并未达到500万千瓦。但这份新闻稿同时称,试验示范线路“符合设计预期”。

  清华大学电机系退休教授王仲鸿称此为笑谈:283万千瓦的输送功率仅能短暂维持1秒,根本无法稳定运行。“(这条线路)距离和送电功率都不算大,既然设计输电功率是280万千瓦,为什么送不到?送不到就说明有问题。”

  2010年12月,包括王仲鸿在内的23位来自北京和其他地区的电力行业老专家集体联名上书,题为《关于交流特高压‘三华联网’的问题和我们的建议》(下称《建议》)。这些人中,除一人为电监会在职官员,其余22人均为退休官员和专家。建议在2011年1月7日被呈至国务院总理案前,总理批阅后由国家能源局辗转至国家电网公司。

  一切都未能阻止国家电网公司继续推进以交流特高压技术为核心的“三华联网”建设。接近电监会的消息人士称,国家电网公司正通过各种渠道力推“三华联网”相关项目上马,要求尽快核准淮南到上海的第二条交流特高压线路。国家电网公司不承认试验示范线暴露出来的问题。2011年1月30日,国家电网公司给在《建议》信上签字的多位老专家分别发了一封信,坚持称“特高压交流试验示范工程全面成功”。

  国家电网公司宣扬的远景,是“三华联网”后跨区输送电容量超过2亿千瓦,占全国总装机容量的20%以上。

  在反对者看来,试验示范线证明,这是一个耗资巨大但最终只能降低输电能力运行的气泡工程。为保安全,试验示范线实际调度运行中的最大输送功率为200万千瓦,通常则为100万到150万千瓦之间。这就如同修了一条原定最高时速为500公里的高速铁路,结果最高瞬间时速只能达到283公里,且无法稳定运行,大部分时间只能按时速100—150公里运行。

  专家们更担心的,则是由交流联网而来的全国大停电的潜在风险。

  “特高压”,谁的危机?

  “试验”与“示范”之争

  试验还只是试一试,示范就包含了要继续推广应用的含义。试验、示范并存,支持者和反对者都留下了伏笔

  特高压电网,指100万伏的交流或±80万伏的直流电网。

  电力通过高压线路完成远程输送,再通过变压器降低电压等级供千家万户使用。在电力领域,为减少损耗,一般用升高电压的办法来多送电。22万伏为高压,35万伏到75万伏统称超高压,100万伏以上就是特高压了。

  目前,中国的长距离输电和世界其他国家一样,主要使用50万伏的直流和交流电网。业内公认,50万伏的线路,经济输送距离在600公里以内。超过此标准,则损耗加大,输送能力下降。

  国家电网决心将电能输送到更远的地方。

  2005年2月24日,甫上任的国家电网公司总经理刘振亚在《中国电力报》上发表文章称,加快建设“以百万伏级交流和±80万伏级直流系统特高压电网为核心的坚强的国家电网,是国家电网公司的重要使命”。

  他强调,加快特高压电网发展的关键,在于“尽快启动并实施特高压示范工程,力争早立项、早开工,并以示范工程为依托,积累经验,完善技术体系,为下一步特高压电网的加快建设和发展奠定坚实的基础”。

  “交流特高压”就此显现。就在这一年,晋东南至湖北荆州和淮南至上海的两条100万伏交流输电线路的前期工作都已展开,前者是国家电网公司主推的线路,其可行性研究也已完成,当时国家电网公司强调将在2005年开工建设,2007年建成。

  业内对于中国要不要发展交流特高压意见不一。

  就直流与交流比较而言,电力业内一般认为,高压直流输电,电流的大小和方向不会随时变化,因此运行比较稳定可靠、损耗较小、调节迅速,也比较节约线材,能够减少投资。高压交流输电,能比较方便地将其他机械或化学能量转化成电能,并通过变压器随时升压或降压,使用起来比较灵活;但输送损耗较大,而且容易因波动,造成多米诺骨牌效应,扩大停电事故范围。

  2005年5月25日,中国投资协会在进行了几次内部座谈会后,就交流特高压可能存在的风险,向国务院提交了一份《关于发展特高压电网存在的问题和建议》,其中列举了“十大问题”和“两点建议”。三天后,温家宝总理批示,建议发改委会同国家电网公司进一步研究论证特高压电网的问题。

  这年6月21日,国家发改委在北戴河组织召开了特高压输电技术研讨会,主要就是讨论交流特高压试验线路的相关问题。

  据参会的原国家计委燃料动力局局长蒋兆祖回忆,当时主要有三种观点:一是强烈反对,以原电力部生产司教授级高工蒙定中等专家为代表,认为交流特高压全国联网破坏我国分层分区的电网安全,且技术在国外已经证明不可行,既不经济,又很危险,长距离输电应用直流。二是温和修正,以蒋本人为代表,认为从探索远程输电前沿技术的角度,试验线路可以搞,但线路总长应控制在200公里以内,这样即便失败,损失也比较小。蒋在当时还担任着中国国际咨询公司(下称中咨公司)常务副总经理。第三则是支持派,即支持国家电网公司的意见,认为从中国的资源禀赋出发,这条线路可以建、必须建。

  原水电部计划司司长吴敬儒告诉财新《新世纪》记者,当时会上提出了三种试验线路方案——晋东南至荆门、淮南至上海、四川乐山至重庆。其中国网坚持晋东南至荆门,他则赞成建设从淮南到上海的试验路线,认为晋东南至荆门路线的电源不明确。这位能源专家的意见得到了华东电网的支持,但仍属于少数派。

  参与组织当年北戴河会议的一位官员向财新《新世纪》记者表示,这次会议是按总理批示开的,开得很好,各抒己见,很多专家都发出了不同的声音。问题出在会后。蒋兆祖透露,尽管这次研讨会的会议纪要把不同观点都记录了下来,却没能及时、如实地送到国务院领导手中。

  三个月后的2005年9月下旬,晋东南—荆门的100万伏交流特高压试验的可行性报告上报国家发改委。甚至温和修正的意见也没有得到采纳,因为晋东南—荆门线路的总长超过600公里。更重要的是国网从一开始,即将此试验线路称为“示范工程”。

  报告一年后获批。

  一条试验线路,原本目的即为探索技术,为何尚未建成就被称作示范工程?蒋兆祖说,国务院在批复时把这条交流线路称为“试验线路”,但国家电网公司执意要命名为“示范工程”,最终“试验”“示范”并存。

  文字游戏大有深意:试验还只是试一试,允许成功,也允许失败;示范就包含了要继续推广应用的含义。试验、示范并存,支持者和反对者都留下了伏笔,等着看这个工程本身究竟如何。

  晚了十个月的终检报告

  验收专家说,“有一些最基础的要求我们不能让步”

  试验示范工程于2008年12月底竣工,2009年1月6日22时正式投入运行。2009年7月4日国家发改委组成国家验收专家组,工程终验检查考核和现场抽查为期十天,在7月16日拿出了一份《终验检查报告》。

  过程很顺利。但验收专家组成员在这份报告上签字,却迟至2010年5月。

  为什么隔了十个月?

  原电力规划设计总院规划处副处长曾德文是验收专家组的成员之一。他说:“我们很客观地反映一些问题,但是它(国家电网公司)不满意。”

  曾德文同时担任着原中国电力工程顾问集团公司专家委员会委员。他说,“有一些最基础的要求我们不能让步……差不多过了大半年才把报告交了。本来还要开一个大会,不开了,就让大家签字。”

  验收报告里的几句保留评价,让国家电网公司耿耿于怀:“进一步考核本工程输送能力;建议优化电源布局和运行方式,使能源流向合理;工程投入运行时间较短,已投入运行的设备还没有经受充分考验,应加强100万伏输变电设备的运行监测;巩固和发展设备国产化成果,加快特高压交流断路器灭弧室与操动机构、变压器与电抗器的高压套管和绝缘成型件等关键部件国产化进程;对今后拟建100万伏交流特高压输变电工程项目,建议加强项目论证。”

  2010年8月12月,国家电网公司在北京召开了特高压交直流示范工程总结表彰大会。会上表彰的交流示范工程,即富于争议的晋东南—荆门线路特高压交流线路。大会认为,特高压交直流示范工程的成功建设和可靠运行,实际验证了发展特高压的可行性、安全性、经济性和环保性。在特高压输电方面率先实现了“中国创造”和“中国引领”,形成了一大批“世界之最”。

  这显然不符合一些专家对晋东南—荆门线路的看法。曾德文就曾经支持特高压技术实践,但在试验示范工程验收后坚定了看法:“交流特高压现在还不具备竞争力,不宜盲目推广应用。”

  在他看来,晋东南-荆门线路试验示范工程本身主要有两个问题,一是没有经过大负荷考验,目前这条线路的送电能力基本在200万千瓦以下,尚未达到设计能力;二是一些关键的核心技术和设备,尽管国内厂家也做了试验,但出于安全考虑并没有没有挂到网上去实际运行。

  “说核心技术国产化达到90%,实际上把什么都算在里面,一些导管和GIS部件等核心技术却完全没有国产化。”曾德文对财新记者说。

  试验示范工程原本声称要将晋东南的煤电送往华中。但截至2010年1月6日24时,试验示范工程累计送电91亿千瓦时,其中华北火电送华中58亿千瓦时,华中水电送华北33亿千瓦时。原华中电业管理局副总工程师张育英透露,晋东南并无多余电力输送华中,结果是以水电北送名义将华中的电经这条线路倒送华北,还导致华中冬季电煤告急。

  在这些专家们看来,晋东南-荆门交流特高压试验示范线仓促上马,未经严格论证,不仅技术上没有达到目的,从实际应用角度衡量也没有意义。软肋是经济性不高。“花了50多亿,容量上不去,经济性就好不了。”原电力规划总院规划处处长、原国家电网建设公司顾问丁功扬说,“现在为了提高输送功率,还要在中途加更多变压站,又是几十亿元要花出去。”

  此外,这条线路还存在着低频振荡和电磁环网的问题,即会导致线路连接的两大电网互相干扰。专家们指出,这都是交流输送必然产生的问题,而直流输送没有这个危险。

  低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。机组越多、连接区域越广,连接越松散,则振荡频率越低,严重的会导致系统失稳、解列,甚至造成大范围停电事故。

  电磁环网是指两组不同电压等级的线路,通过两端变压器磁回路的联接而并联运行。在这种情形下,一旦发生高压线路断开这样的常见事故并引起负荷转移,很有可能造成事故扩大,系统稳定被破坏。

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