國內(nèi)首條交流特高壓擴建工程爭議500萬千瓦謎團.doc

高爾夫用品 acxy國內(nèi)首條交流特高壓擴建工程爭議500萬千瓦謎團早報記者 李躍群 見習記者 胡蘇敏2011年12月16日，國家電網(wǎng)公司總部大樓內(nèi)高官云集。國家電監(jiān)會主席吳新雄、湖北省副省長段輪一、山西省副省長郭迎光、河南省政府副秘書長萬旭、國務(wù)院國資委副秘書長閻曉峰、國家能源局電力司司長許永盛紛紛現(xiàn)身。把他們聚集在一起的，是中國的第一條特高壓交流工程1000千伏晉東南-南陽-荊門試驗示范工程的擴建工程(下稱“擴建工程”)投運。按照新世紀周刊的說法，特高壓之于國家電網(wǎng)公司的重要性，恰如高鐵于鐵道部，抑或更甚，只不過關(guān)鍵詞不是速度，是功率。而2009年1月6日投入運營的晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示范工程(下稱“試驗示范工程”)在輸送功率上并不理想，瞬間最高僅為283萬千瓦，距離500萬千瓦的設(shè)計值有一定距離，因此便有了此后的擴建工程。國家電網(wǎng)自身給出的擴建后的答案令人滿意。在2011年12月16日的投產(chǎn)儀式上，國家電網(wǎng)方面宣稱，擴建后的線路成為目前世界上電壓等級最高、技術(shù)水平最高的輸變電工程，輸電能力超過500萬千瓦，創(chuàng)造了世界單回交流輸電容量的最高紀錄，“最大輸送功率達到572萬千瓦?！辈贿^與上次還曾公開試驗時錄波圖不同，這次國家電網(wǎng)只給出了幾個數(shù)據(jù)。這令之前反對特高壓交流工程的老專家頗為不滿，500萬千瓦的輸電能力也再次受到了電力老專家們的質(zhì)疑。2011年12月24日，原電力部生產(chǎn)司教授級高工蒙定中向國家能源局、國家電監(jiān)會呈上兩份報告指出，根據(jù)已貫徹30年的電力行業(yè)現(xiàn)行標準電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則(以下簡稱穩(wěn)定導則)，以及國家電網(wǎng)安全穩(wěn)定計算技術(shù)規(guī)范(以下簡稱穩(wěn)定規(guī)范)，這次的“572萬千瓦”根本不是所謂的“穩(wěn)定輸送容量”，并再次呼吁避免“交流特高壓三華聯(lián)網(wǎng)”可能造成的重大停電災(zāi)害和上萬億元經(jīng)濟損失。國家電網(wǎng)一內(nèi)部人士的說法是，事實上這條擴容后的輸電線路第一階段試驗的450萬千瓦并非全程，到終點站荊門時，其功率已然減弱至200萬千瓦以下。而第二階段號稱500萬千瓦的功率也被懷疑實際投入運營不可能達到。500萬千瓦謎團老專家們質(zhì)疑的重點是：即使按照一期的規(guī)劃算，該項目運行還是極不穩(wěn)定。表面上達到了一期280萬千瓦的設(shè)計輸電功率，但在這一輸送功率上“僅能維持送電1秒-2秒”，這等于未達設(shè)計標準。2012年元旦假日后的第一天，原電力部生產(chǎn)司教授級高工蒙定中等老專家碰了頭，專門討論擴建工程第二階段試驗結(jié)果的問題。他們的結(jié)論是，其中一定采取了某種技術(shù)措施。雖然專家們有各種揣測，但個中原委誰也不能斷定。試驗示范工程起自山西長治，經(jīng)河南南陽，終于湖北荊門，全長653.8公里。2009年1月6日，試驗示范工程投運。2010年12月29日，國家發(fā)改委核準建設(shè)擴建工程。擴建工程被稱作中國南北向的重要能源輸送通道、世界上首個正式商業(yè)投運的特高壓線路。國家電網(wǎng)先后對擴建工程進行了世界上首次450萬千瓦和500萬千瓦大負荷試驗、168小時大負荷試運行。2011年11月25日，擴建工程完成第一階段試驗，國家電網(wǎng)稱能夠在450萬千瓦功率下累計運行8小時，最大輸送功率為503萬千瓦；2011年12月9日，第二階段試驗結(jié)果給出擴建工程單回線路輸送能力達到500萬千瓦。不過電網(wǎng)建設(shè)方面的一位不愿透露姓名的高層稱，在第一階段168小時試驗中，所謂的“450萬千瓦”是從晉東南到南陽，而非到終點荊門?！霸谀详栂铝?50(萬千瓦)，最后到荊門只剩下180萬到190萬千瓦。這是一位在試驗現(xiàn)場的同事通過電話親自告訴我的?！笔聦嵣?，這并不是特高壓交流工程第一次遭到詰問。試驗示范工程投運后，國家電網(wǎng)發(fā)布的消息稱，其最大輸送功率達283萬千瓦。當時便引來許多專家的質(zhì)疑，認為此工程未達標。對于283萬千瓦與500萬千瓦之間的巨大差別，原國家能源局局長張國寶有自己的解釋。張國寶在去年年底接受某專業(yè)財經(jīng)媒體采訪時稱，“實際上(國家)發(fā)改委批文批的只是(試驗示范工程)第一期工程，文件中明確是輸送250萬千瓦左右，主要是為了考驗設(shè)備有沒有問題，只上了一半的變壓器，一期沒有問題以后才上了第二期變壓器?！辈贿^老專家們質(zhì)疑的重點是：即使按照一期的規(guī)劃算，該項目運行還是極不穩(wěn)定。表面上達到了一期280萬千瓦的設(shè)計輸電功率，但在這一輸送功率上“僅能維持送電1秒-2秒”，這等于未達設(shè)計標準。在反對者看來，試驗示范工程證明，這是一個耗資巨大但最終只能降低輸電能力運行的氣泡工程。多方消息稱，為保安全，試驗示范工程實際調(diào)度運行中的最大輸送功率為200萬千瓦，通常則在100萬到150萬千瓦之間。那么這次，國家電網(wǎng)是怎么把功率提上去的？據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，在電力系統(tǒng)中，要提高輸送功率有兩個辦法：一是增加電壓，二是減小阻抗。發(fā)電機、變壓器、電線等設(shè)備都會產(chǎn)生阻抗?！熬拖褚桓詠硭?，水從里面通過的時候，會被鐵銹、臟東西阻攔?！鄙鲜鲭娋W(wǎng)高層打了個比喻。國家電網(wǎng)提供的資料顯示，在擴建工程中，晉東南、荊門站已然各擴建了一組300萬千瓦特高壓變壓器，南陽站擴建兩組，至此，三地各有兩組300萬千瓦變壓器，同時，線路裝設(shè)了40%的串聯(lián)補償。一電力系統(tǒng)專家在接受早報記者采訪時稱，這就是通過各地兩組變壓器的并聯(lián)來減阻抗；40%的串聯(lián)補償相當于減少輸電距離，每100公里的線路實際上變成了60公里的線路，也是減小阻抗的效果。即便如此，為何擴建工程第一階段試驗中，荊門的輸送能力“被指”一下子降到了不到200萬千瓦？對此，上述專家稱，南陽沒有加變壓器時，它只是一個開關(guān)站，不會分去電流，電直接從晉東南送到荊門。加了變壓器，南陽就變成了變電站，它的變壓器和500千伏的河南電網(wǎng)聯(lián)在一起，接電就會分流。這就涉及阻抗的問題。他分析，主要由于南陽到荊門這一段輸電線路的阻抗，使得南陽變電站的阻抗小于荊門，及南陽到荊門的阻抗之和?！鞍醋杩狗幢确峙洌鹤杩乖叫。β试酱??！庇谑请姷搅四详枺拖竦搅瞬砺房?，250萬千瓦的電就分到了河南電網(wǎng)，所以到荊門只剩下不到200萬千瓦了。繼第一階段168小時試驗之后僅半個月時間，國家電網(wǎng)公司宣布擴建工程第二階段大負荷試驗完成。中國證券報的報道稱，第二階段試驗中，這條線路能夠在500萬千瓦負荷下穩(wěn)定運行2小時，最高負荷550萬千瓦。“(輸電能力)應(yīng)該和距離成反比，距離長了，怎么還能送電多呢？”上述專家對短短半個月時間輸電能力大幅躍升表示不解。這一次試驗的數(shù)據(jù)并沒有公布，“他們(國家電網(wǎng))對(國家)發(fā)改委資料都不給?！彼f，“遇到能源局管這個的人，也說國家電網(wǎng)不給資料。”2012年元旦假日后的第一天，蒙定中等老專家還碰了頭，專門討論擴建工程第二階段試驗結(jié)果的問題。他們的結(jié)論是，其中一定采取了某種技術(shù)措施。雖然專家們有各種揣測，但個中原委誰也不能斷定。“現(xiàn)場錄波圖都沒有，也不知道2小時500萬千瓦穩(wěn)不穩(wěn)，還是晃來晃去的？”清華大學電機系退休教授王仲鴻說。對老專家們的質(zhì)疑，國家電網(wǎng)新聞處工作人員昨晚在接受早報記者采訪時稱，1000千伏晉東南-南陽-荊門試驗示范工程的擴建工程完成后，500萬千瓦這一功率是“可以長期穩(wěn)定運行的”。當被問及這一工程從南陽至荊門的功率到底是多少時，上述人士要求記者向其傳真采訪函。不過，至昨晚截稿時，早報記者始終未能聯(lián)系上國家電網(wǎng)。安全仿真之爭中國科學院院士、中國工程院院士潘家錚和中國科學院院士盧強，都是特高壓試驗示范工程建設(shè)專家委員會的成員。目前在媒體上不乏幾位院士對交流特高壓工程的支持之聲，但當早報記者試圖聯(lián)系采訪時，他們幾乎一片緘默。一位與院士們相熟的老專家稱，現(xiàn)在支持特高壓的院士們都很謹慎，不會輕易接受采訪?！斑@第二次試驗的目的其實就是為了證明這條線路具備輸送500萬千瓦的能力。”上述電網(wǎng)高層說，“試驗本身是沒問題的，但它只有試驗價值，并不具備實用價值。在實際運用中，都是自動的，不能人為控制?！币簿褪钦f，即便屈指可數(shù)的幾個數(shù)據(jù)不假，但從試驗到投產(chǎn)是兩碼事。只有等到國家電網(wǎng)公司披露相關(guān)數(shù)據(jù)，擴建工程的實用性、示范性才能得以驗證。隨著擴建工程投運，國家電網(wǎng)的“雄心”進一步被點燃，“十二五”期間“三華聯(lián)網(wǎng)”的大計劃再度被重提。所謂“三華聯(lián)網(wǎng)”，是指通過多條特高壓輸電線路，連接華北電網(wǎng)、華中電網(wǎng)和華東電網(wǎng)，形成“三縱三橫一環(huán)”格局。其中，三縱是：錫盟-南京、張北-南昌、陜北-長沙；三橫是：蒙西-濰坊、晉中-徐州、雅安-皖南3個橫向輸電通道。此外，還建設(shè)淮南-南京-泰州-蘇州-上海-浙北-皖南-淮南長三角特高壓雙環(huán)網(wǎng)。據(jù)新華社1月5日報道，國家電網(wǎng)此前規(guī)劃5年內(nèi)將投資1.5萬多億元，在國內(nèi)建設(shè)“三縱三橫”格局的特高壓交流輸電骨干網(wǎng)架和十幾條直流輸電線路，從而基本建成堅強智能電網(wǎng)。其中，今年將集中力量推進特高壓前期工作，確保4項特高壓交流工程和3項特高壓直流工程獲得國家核準并開工。錫盟至南京、淮南至上海、蒙西至長沙、雅安至皖南的特高壓交流工程，又被稱作“四交”工程。此外，國家電網(wǎng)還力爭浙北福州一條特高壓交流工程在年內(nèi)獲得核準。事實上，早在擴建工程投產(chǎn)前兩三個月，國家發(fā)改委已核準了第二條交流特高壓線路，就是淮南-上海的656公里同塔雙回特高壓工程的上馬。(編注：所謂雙回線路，正常運行的時候是一條線路正常運行，另一條線備用。)對國家電網(wǎng)的“雄心”，王仲鴻說：“試驗示范工程做完了，不好好總結(jié)；在沒有總結(jié)的情況下，又投了43億元搞擴建，錯上加錯！花了100億元(總價)，(現(xiàn)在)擴建工程做完了，得到什么規(guī)律了？分段要怎么分？每個分段下，電壓支撐能力有多少？花了多少錢？沒有總結(jié)、沒有技術(shù)指導，將來怎么擴建推廣？”王仲鴻希望看到試驗示范工程的安全校核仿真的資料。他認為，像晉東南-南陽-荊門交流特高壓線路這么大的試驗工程，一定要做大量的安全校核仿真?！?仿真的結(jié)果)與試驗情況相比較，才能得到規(guī)律！”王仲鴻說。針對“三華聯(lián)網(wǎng)”的安全性，其實做過計算機仿真。中國科學院院士、中國工程院院士潘家錚在學習時報上曾引用中國科學院院士盧強的一段話回答記者：“我們進行了五六百種情況的仿真試驗，回答是：這樣一個電網(wǎng)(指“三華聯(lián)網(wǎng)”)的安全穩(wěn)定性是有保障的?！迸撕捅R都是特高壓試驗示范工程建設(shè)專家委員會的成員。目前在媒體上不乏幾位院士對交流特高壓工程的支持之聲，但當早報記者試圖聯(lián)系采訪時，他們幾乎一片緘默。一位與院士們相熟的老專家稱，現(xiàn)在支持特高壓的院士們都很謹慎，不會輕易接受采訪。據(jù)此，蒙定中假設(shè)“三華聯(lián)網(wǎng)”的各級支路元件僅有500個至600個。蒙定中稱，“五六百種情況”就相當于只有一個元件故障跳閘所做試驗的次數(shù)，稱為(N-1)條件。如果按照兩個元件連鎖跳閘，即(N-2)條件，就得作(N-2)2次(即25萬次至36萬次)的仿真試驗才能證明安全性。蒙定中說，有史以來，全世界發(fā)生過23次重大停電，每次損失大于800萬千瓦，大多發(fā)生于龐大的多縱多橫自由聯(lián)網(wǎng)上。而且重大停電都不是一兩個元件故障跳閘(即(N-1)或(N-2)條件)引起的，2003年美加大停電經(jīng)歷了(N-14)，1996年7月、8月美國西部兩次大停電分別經(jīng)歷了(N-11)和(N-15)，1965年紐約大停電經(jīng)歷了(N-5)。“因此(三華聯(lián)網(wǎng)的計算機仿真)不可能作為防止大停電的可靠性依據(jù)。”蒙定中斷言。王仲鴻的觀點是，計算機仿真只是針對一般故障的校核；“三華聯(lián)網(wǎng)”已經(jīng)改變了電網(wǎng)的模式，是一個全新的東西，計算機仿真沒法驗證其是否會造成大停電?！叭A聯(lián)網(wǎng)”的“安全穩(wěn)定輸送”問題蒙定中認為，國家電網(wǎng)并沒有拿出“單相瞬時接地故障重合成功”、輸送500萬千瓦而系統(tǒng)不失穩(wěn)的證據(jù)，所以試驗結(jié)果不可用?！鞍慈A聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)失穩(wěn)將是必然的。”蒙定中說。未來的“三華聯(lián)網(wǎng)”并非多條“晉東南-南陽-荊門”線路拷貝的集合而已。雖然當下各方的焦點都在試驗示范工程上，但關(guān)于輸電能力的爭論絕不止于這一條線。蒙定中說：“重點應(yīng)是三華交流特高壓聯(lián)網(wǎng)的輸電能力，因為將來都是同塔雙回線構(gòu)成?！薄皶x東南-南陽-荊門”是單回線。蒙定中解釋二者的區(qū)別時說，雙回線就是兩條并列回路，其中一條發(fā)生故障時，還有另一條可以輸電。而單回線和雙回線對于“穩(wěn)定輸送能力”的定義并不相同。蒙定中拿出穩(wěn)定導則和穩(wěn)定規(guī)范指出，二者都規(guī)定對單回線輸送能力是必須保證“單相瞬時接地故障重合成功”時穩(wěn)定輸送。蒙定中認為，國家電網(wǎng)并沒有拿出“單相瞬時接地故障重合成功”、輸送500萬千瓦而系統(tǒng)不失穩(wěn)的證據(jù)，所以試驗結(jié)果不可用。對于雙回線的安全穩(wěn)定輸送能力，穩(wěn)定導則和穩(wěn)定規(guī)范的規(guī)定是必須滿足任一回線路故障跳開后系統(tǒng)穩(wěn)定。蒙定中分析，一回線路若輸送500萬千瓦，那么一個同塔雙回線應(yīng)輸送1000萬千瓦，其中任一回線路故障跳開后，另一回線路將承擔約1000萬千瓦的功率?！鞍慈A聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)失穩(wěn)將是必然的?！泵啥ㄖ姓f。對此，支持特高壓一方的國家電網(wǎng)公司及一些相關(guān)專業(yè)的院士，都沒有直面回應(yīng)。但從另一個角度，他們似乎仍持有交流特高壓安全穩(wěn)定的論據(jù)：隨著電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴大和電壓等級的不斷升高，電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事故卻日益減少。張國寶曾向媒體指出，中國在上個世紀70年代電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事故年均9次，1981年-1987年減少到年均6.7次，1987年-1997年降到年均2次，1997年以來主網(wǎng)沒有發(fā)生過穩(wěn)定破壞事故，而同期北美、歐洲、日本和巴西都發(fā)生過大面積停電事故。這些都是事實。但持反對意見者認為，中國電網(wǎng)歷年來規(guī)模擴大、電壓升高的背后，是不同于美國、巴西等國的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。中國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是由東北、華北、華中、華東、西北、華南六個分區(qū)組成，區(qū)間主要用直流聯(lián)網(wǎng)?！霸诮Y(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了分層、分區(qū)、分散外接電源，這才防止了重大停電?！泵啥ㄖ姓f。能源賬經(jīng)濟賬的算法經(jīng)濟性是交流特高壓歷來被詬病的重要原因之一，蒙定中等老專家更堅持“遠輸煤，近輸電”。支持特高壓的原國家能源局局長張國寶在接受媒體采訪時表示：“因為煤價和運價均很高，如果西部地區(qū)煤炭就地發(fā)電，特高壓輸送到東中部消費端，電價可以低于當?shù)氐钠骄暇W(wǎng)電價。”孰是孰非，爭論還將繼續(xù)。在這個試驗示范工程和擴建工程上，已經(jīng)投下去的錢達到了100多個億，先后分別投資了58億元、43億元。上述電網(wǎng)高層取用直流輸電作比較，認為這條交流特高壓是不劃算的：“同樣輸這些電，擴建工程花了100個億，還輸?shù)脩?zhàn)戰(zhàn)兢兢。(特高壓)直流只需要花60個億，而且能說輸多少就是多少，是板上釘釘?shù)氖?。”電力?guī)劃設(shè)計總院退休職工、教授級高級工程師曾德文，同為多次為交流特高壓上書政府的老專家。以下是曾德文所計算的幾條直流輸電線路輸送一千瓦電到每公里的耗資：云南至廣東800千伏特高壓直流輸電工程為2.418元/千瓦千米；溪洛渡右岸電站送電廣東500千伏雙回直流工程為2.087元/千瓦千米；寧夏銀川東(寧東)-山東青島660千伏直流工程為1.95元/千瓦千米；向家壩至上海800千伏特高壓直流輸電工程僅為1.7元/千瓦千米1.9元/千瓦千米。按照老專家提供的數(shù)據(jù)，試驗示范工程的線路長度是640公里，耗資以100億元計，即便輸電能力能穩(wěn)定運行在500萬千瓦，那么輸送單位功率至單位距離也要花3.125元/千瓦千米，高于以上每一條直流特高壓輸電線路。如果輸電能力以擴建工程第一階段試驗到荊門的200萬千瓦計，這個數(shù)字更是高達7.813元/千瓦千米。電網(wǎng)建設(shè)方面的一位不愿透露姓名的高層稱，有荊門試驗現(xiàn)場的同事告訴他，在擴建工程第二次試驗運行的2小時后，輸送到荊門的功率又重回不到200萬千瓦。經(jīng)濟性是交流特高壓歷來被詬病的重要原因之一，蒙定中等老專家更堅持“遠輸煤，近輸電”。支持特高壓的張國寶在接受媒體采訪時表示：“因為煤價和運價均很高，如果西部地區(qū)煤炭就地發(fā)電，特高壓輸送到東中部消費端，電價可以低于當?shù)氐钠骄暇W(wǎng)電價?！眹译娋W(wǎng)方面曾公開在媒體上為試驗示范工程在節(jié)約能耗方面算了一筆賬：“截至2011年11月，示范工程已累計輸電260億千瓦時，完成北電南送160多億千瓦時，相當于晉煤外運約800多萬噸，減輕大秦鐵路400多列火車運力；華中電網(wǎng)向華北電網(wǎng)輸送清潔水電90多億千瓦時，在減少豐水期棄水的同時，節(jié)約電煤430多萬噸，減少二氧化碳排放約1000多萬噸?！边@一段話被諸多媒體轉(zhuǎn)載報道。蒙定中卻從遠輸電和遠輸煤的節(jié)能減排效果來比較哪個更劃算：“遠輸煤”到水源充足的東南方，發(fā)電時可使用濕冷機組；“三西”(陜西、蒙西、山西)煤基地嚴重缺水，就地發(fā)電必須采用空冷發(fā)電機組?？绽錂C組的供電煤耗高于濕冷機組15.6%。換句話說，“三西”煤炭不運出來，直接就地發(fā)電，要比在不缺水的地方發(fā)電多消耗15.6%的能源。輸電過程中，按“三華聯(lián)網(wǎng)”平均輸送距離1500公里、每回線輸送能力為300萬千瓦時，算出來的線損為2.7%。如果把煤炭運出來，根據(jù)鐵道部門數(shù)據(jù)，大秦線、朔黃線上運煤消耗的能量分別僅占總運量的0.38%和0.35%，即便加上集運系統(tǒng)、航運，總損耗也低于1%