海南日报 | 海南电力走出百年孤独

2010-10-08
  一直以来,海南电网都是孤立的岛屿电网,供电质量差,电压等级低,电网长期存在孤立运行。“只有与南方电网主网相联,使海南电网融入全国大电网之中,才能从根本上解决海南电网孤立运行状态。”一位电力专家如是说。 
  “关于联网的想法,应该是几代人的梦想了,其实建省以前,早就有人提出如此想法,但那时候也只是开开玩笑而已。”海南电网公司副总工程师岳湖山说。
  上世纪90年代初,联网的声音就开始频繁出现在各类会议上。“但这只是个设想,在当时的历史条件下,技术水平还未成熟,最终无法实现。”岳湖山说。
  到2001年,当时的国家电力公司提出在全国进行联网的设想,即到2005年,除西藏、新疆、海南、台湾等省区外,电力将基本实现全国联网,并建设西电东送北、中、南三个通道,推进全国联网。
  “但是我们海南电力人对‘除海南’的提法并不赞同,而且多次在各类会议上提出不要除去海南,由于呼声高,很快国家电力公司将海南也列入联网的队伍之中。”岳湖山回忆。
  随后,海南开始着手编制“十五”(2001年~2005年)电力发展规划,考虑到海南是岛屿,需要与岛外联网,使海南电网运行更加稳定,于是在编制过程中,就把联网的想法,写在了海南电力远景发展规划中。
  岳湖山说,当时在规划中确定的电压等级为220千伏,但因为全国很多省份的电压等级已经达到了500千伏,为着眼长远,在规划修编时,便将220千伏改为500千伏。
  “这期间还有一个小小的插曲。”岳湖山介绍,当时不少电力专家认为我省天然气资源丰富,用此发电,更加环保。基于此,在海南的一次电源建设会议上,便提出了通过建立天然气发电基地,在联网后,准备向广东送电,并提出“气电北送”的想法,与“西电东送”形成呼应。
  但这个想法因天然气开发过程长,发电产业链短,利用天然气发电效益不高等问题,而致使“气电北送”的想法一直没有实施。
  可联网的行动没有停止。当时的海南电力公司委托有关咨询机构和中南电力设计院做了一些专题研究,并邀请西门子、瑞士ABB、阿尔斯通、挪威Nexans等电气公司有关专家,介绍海底联网的技术等,还派专人赴加拿大、西班牙、挪威等已跨海联网的国家,考察长距离跨海联网的技术、设计和实际运行情况。
  经过学习经验,联网的可行报告编制完成,并向国家提出海南电网与全国进行联网的有关申请后,但是一直没有批准。
  2004年海南电网加入南方电网后,南网对可行性进行了核准,也多次向国家提出联网,却因为考虑到多方面问题,一直未果。
  “2005年9月的‘达维’台风,导致海南电力设施造成重创,电网系统全部瓦解,出现历史罕见的全省范围大面积停电,使全省居民,尤其是企业受到了严重的打击,这一事件让海南联网工程很快有了转机,迅速得到了国家的批准。”岳湖山说。
  台风过后一个月,2005年10月27日,海南联网工程经国家发改委正式核准开工建设,至此,海南电力人长达10多年的联网设想终于变成现实。“在等到国家批文后,我差点落泪,因为真是太不容易了。”岳湖山感叹道。
  经济发展迫切需要电力联网
  2007年,全省工业总产值首次突破1000亿元大关,工业连续12月累计增幅居全国第一;
  2008年海南人均生产总值破2000美元大关……让全省人民看到了海南更光明的未来。
  “经济加快发展,尤其是大企业、大项目落户海南,使海南工业经济发展迅速,也让海南电力消费持续保持高速增长态势。”海南电网公司总经理尹炼说。
  用电增长导致海南电力供应面临的困难前所未有。2007年,统调最高负荷创历史新高达156.81万千瓦,同比增长9.72%,而今年2月,我省最高用电负荷163.5万千瓦,同比增长12.6%。
  随着“两大一高”发展战略的不断推进,我省160万吨造纸、海南精细化工项目、80万吨甲醇、30万辆汽车等大型工业项目将陆续建成投产,博鳌特别规划区、神州半岛开发区、东环铁路、文昌卫星发射基地等项目将进入开发建设高潮。在这些项目的带动下,我省电力需求将再度呈现跨越式增长态势。预计到2010年,我省全社会所需电量将达到175亿千瓦时,年均增长达到15.5%。
  海南工业经济的发展,需要稳定和安全的电力支持。但是由于海南岛孤悬海外,电网长期地方管理和孤立运行,存在规模较小、电压等级较低、电网结构薄弱、单线单变、大机小网等一系列问题。 
  2005年,台风“达维”对薄弱海南电网的一次全面检验,让海南电网抗灾能力差、电力供应不稳定等一系列问题暴露无遗。
  “随着海南新型工业化脚步越来越快,电力需求必然增加,离不开电力供应的稳定性和安全性。”省工信局副局长韩勇表示。他和全省企业家一样,渴望海南电网“孤岛运行”的局面能够尽快获得根本改观。
  为此,则迫切需要一个坚强的电网,而联网能使海南电网与南方电网主网相连,有效提高海南电网的运行可靠性,保证海南经济社会又好又快发展。
  将正式融入全国联网大格局
  “海南联网工程建成,将使海南电网与南方电网实现直接的资源互补。”岳湖山如是说。
  2004年6月15日,海南电网正式加入中国南方电网以来,海南电网公司在接轨中融合,在融合中发展,实现海南电网超常规发展。
  然而,由于地理位置的隔绝,海南电网加入南方电网更多的是行政意义上的合并。海底联网工程将彻底拆除这种地理意义上的篱笆。
  庞准介绍,目前南方电网主网除了海南,已经和其他省份电网实现了联网,今年海南电网通过海底电缆与南方电网主网相连后,南方电网的大网络才真正完整,而海南电网也将正式融入全国联网大格局,与大网同步运行。
  “目前海南的电压等级还属于220千伏,如果一旦海南电网工程建成后,其电压等级将达到全国500千伏电压等级的水平,这样不仅为海南省建设大容量、高效率机组创造有利条件,而且还将使海南电力输送能力大大增强。”岳湖山说。
  据介绍,在海南联网工程进行规划时,提出了直流和交流两种方案,但考虑到工程建成后,为了充分发挥大电网的优势,为海南电网与南方电网主网电力互送、调剂余缺创造条件,缓解供需矛盾,实现资源优化配置,最后选择了交流方案。
  “交流方案可以使电流双向输送,而如果是直流的话,不仅供电不稳定,而且只能单方向送电,因此选择交流送电的灵活性更强。”岳湖山介绍。
  岳湖山表示,待2014年海南昌江两台65万千瓦的核电项目建成投产后,当海南电量有富余时,海南电网还能通过海底电缆向广东送电,为广东电网提供调峰容量,通过余缺调剂,在短时间内相互缓解局部高峰用电紧张状况。
  3根巨大海缆如同电力高速路
  “海南联网工程的建成,将让海南电网真正实现融入南方电网的梦想,也让海南人真正实现多年来的联网梦想。”海南电网公司总经理尹炼说。
  “而海南联网工程的3根海缆就像是3根巨大的动脉,让海南电网的血液和南方电网主网永远融合一体,联网工程就如同电力高速路,让海南电网搭上了一条安全平稳运行的巨轮。”海南电网公司副总经理庞准用一个形象的比喻,指出了海南联网工程的核心意义。
  他认为,只有与南方电网主网相联,建设“效益型”与“送电型”结合的海南联网工程,才能结束海南“电力孤岛”的历史,从根本上解决海南电力发展问题。
  据介绍,建成海南联网工程,能够改善海南电网供电质量,大大提高电网运行的安全可靠性。海南电网与南方电网主网联网后,一旦出现紧急情况,则可依托南方电网主网获得紧急事故支援,电能质量和电网安全可靠性都将大大增强。
  另外,工程建成后,海南电网可以依托南方电网承担事故、负荷备用,解决海南“小网”不能装“大机”的问题,降低电网运行成本,获得错峰、减少备用、紧急事故支援、减少高耗低效机组发电量等联网效益,最大限度保证海南电力正常供应。
  省发改委有关负责人认为,建设海南联网工程,是确保海南电网建设为结构合理、技术先进、安全可靠的现代化大电网的需要,对改善海南投资环境、促进海南经济发展具有重要意义。
 

穿越琼州海峡
揭秘世界最长海底电缆
  琼州海峡。
  一艘从广东徐闻出发的敷设船连日来正不分昼夜地作业,进行着亚洲第一、世界第二的500千伏超高压、长距离、大容量的跨海联网工程的海缆敷设。
  在3月17日首条海底电缆登陆海南澄迈县桥头镇林诗岛后,敷设船回到广东徐闻开始敷设第二条海缆,预计下月初全部完成3根海缆的敷设,为海南联网工程6月底前竣工投运创造关键条件。该工程建成后,南方电网主网将穿越琼州海峡与海南电网在海底“牵手”,融通琼粤两地电力“大动脉”,使海南结束自1914年通电以来近百年的电力“孤岛运行”历史。
  选定海缆货商一波三折
  海南电网工程是我国第一个500千伏超高压、长距离、较大容量的跨海联网工程,也是世界上继加拿大之后第二个同类工程。
  该工程中的3根电缆是目前亚洲第一、世界第二个长距离、较大容量的超高压海底电缆,需要跨越琼州海峡作业,技术要求高,施工难度大。
  但自从2005年10月,经国家发改委正式核准开工建设后,海底电缆供货成为工程建设瓶颈。南方电网超高压输电公司工程处有关负责人介绍,超高压海底电缆,需要从海底穿越琼州海峡作业,技术要求高,施工难度大。
  专家介绍,解决海底电缆跨越琼州海峡是实施海南联网工程的关键。但由于一直采购不到合适的电缆而一度造成工程延缓。
  工程建设单位——南方电网超高压输电公司有关负责人告诉海南日报记者,最早招标时,曾经一度出现只有一个投标商的尴尬局面。
  且这家投标商的投标报价远远超出项目的咨询价格,工期也不能满足项目要求。面对这种情况,南方电网超高压输电公司经过对交流500千伏、交流220千伏、直流、轻型直流等联网方案进行了反复的论证比较,在征得南方电网公司同意后,2006年11月,该公司决定实质性地研究交流220千伏国产海底电缆联网方案。
  “但是因为该方案存在不少问题,不利于海南电网提高电压等级和输电能力,而最终不能实施,决定另寻他路。”海南电网公司副总工程师岳湖山说。
  “后来便进行跨国招标采购,奔赴了4个国家近10家公司,最终与挪威NEXANS公司达成协议,这期间选定货商可谓是一波三折。”岳湖山说。
  同年12月底,挪威NEXANS公司对此工程提交了交流500千伏方案的报价,在设备价格、工期和施工方案上都有利于工程建设。经过评审、澄清、交流和比较,南方电网公司最终决定采用NEXANS公司提交的交流500千伏联网方案。2007年2月6日,交流海底电缆及附属设备合同签订。    
  海底电缆单条长度创世界之最
  据介绍,该工程敷设的3根电缆,均采用充油海底电缆,是目前世界上单条最长距离较大容量的超高压海底电缆,每根全长约32千米,中间没有接头。
  电缆生产经过十几道工序,由于中间没有接头,要求连续生产,特别是绕包纸绝缘层,计算非常精密,铅合金护套32公里中间不能中断或停顿。海南电网公司有关负责人告诉记者,从电缆横断面上看,海底电缆由15层组成,包括加强层、防蛀层、绝缘层等。
  “海底电缆跨海施工的工艺流程技术含量高,是施工中最关键的环节。”南方电网超高压输电公司有关负责人介绍,该工艺流程为:接缆———扫海———始端登陆施工———海中电缆施工———终端登陆施工。整个过程分为:浅滩段(广东南岭侧)敷设、深海段敷设和海南林诗岛侧敷设。
  南方电网超高压输电公司工程处项目经理黄贤球介绍,负责海底电缆敷设的是一艘由挪威NEXANS公司特制的“船”,这种船目前世界上仅有两艘,专门用来运载和敷设电缆,载重能力近八千吨,有自航能力,有侧向动力定位系统,能保证电缆精确敷设到预定位置。
  海底电缆敷设需一气呵成
  那么这么长的海底电缆是如何敷设的?南方电网超高压输电公司工程处有关负责人向海南日报记者介绍,首先在浅滩段(南岭侧)敷设时,电缆敷设船停在距离海岸4.5公里的地方,从船尾“吐”出海缆,将其放置在浮包上,再通过岸上的牵引机牵引上岸,电缆上岸后拆除浮包,使电缆下沉至海底。
  在深海段施工时,将采取电缆船铺缆,由于电缆敷设时要一次性把一根电缆完全敷设到海底,因此在敷设过程中,通过水下监视器和遥控车监视和调整,控制敷设船的航行速度、电缆释放速度来控制电缆的入水角度以及敷设张力,避免由于弯曲半径过小或张力过大而损伤电缆。 
  而在沙地及淤泥区,进行高压冲水形成一条大约2米深的沟槽,将电缆埋入其中,随后用旁边的沙土将其覆盖,达到保护电缆的目的;在珊瑚礁及粘土区,则使用切割机切割一条0.6-1.2米深的沟槽,然后把电缆埋入沟槽,再覆盖上水泥盖板等硬质物体进行保护。
  海南侧上岸(林诗侧)敷设时,电缆敷设船距林诗海岸大约1公里,开始电缆牵引上岸。电缆将从敷设船送出,捆绑在浮包上漂浮,使用工作船将电缆端部牵引至岸边。电缆到达岸边后,使用陆上牵引机牵引至终端站内。浮包将从船上一侧拆除,电缆自然下沉,放置在预定的电缆路由上。
  海缆敷设后将建监测系统保护 
  3月17日,第一根海底电缆敷设到海南。海南日报记者在澄迈县桥头镇林诗岛终端站海缆敷设现场看到,海上近80位施工人员正在围绕着海缆不停忙碌着,敷设船也渐渐靠近岸边。据介绍,海缆敷设是整个工程中最关键的一环,整个敷设过程不能出一点差错,因此此次敷设海缆的外方施工人员就达100多人,其中清理海底路由、礁石等障碍专业潜水员便有40多人。
  “3根海缆跨越琼州海峡到达林诗岛时间大约为30天,如果再加上盖板保护的时间,共需约100天。”黄贤球介绍。
  由于海缆敷设过程中不能中断、停留,因此,在此过程中,随行的警戒船必须进行24小时现场监护和警戒,以有效保证施工船舶的安全以及施工作业不受外来船舶的干扰,确保海底电缆安全施工。
  黄贤球说,根据海上气候情况,海缆铺设的最佳时间是每年的3月或4月,由于海缆施工必须保持连续性,对气候条件要求非常高,如果错过当前台风较少的海上施工黄金阶段,将造成风险急剧增大,甚至导致无法施工或海缆损坏。
  据估算,海缆一旦遭受破坏,需要外方的专业船舶到现场才能维修,将导致接近2亿元人民币的经济损失,修复工期长达3个月。
  南方电网超高压输电公司有关负责人介绍,海缆敷设以后将在海南和广东两终端站附近建立检测站或雷达装置等监测系统,还将在海上建立灯塔或有关警示标识,防止海缆被破坏,而造成巨大事故。
  未来二三年将再敷设3根海缆
  3月17日,第一根海缆历史性地登陆海南,标志着南方电网主网穿越琼州海峡与海南电网实现海底“牵手”迈出了重要一步,也为后两根海缆的敷设积累了宝贵经验。
  据介绍,3根海缆的直径均为14厘米,其中还附带着一根4厘米的通信光缆,目前这根电缆将暂时为电力系统的通信服务,将来有望与国防和电信等部门合作,为其提供通信服务。
  同时这根光缆因为绑缚在海缆上,也将作为海缆的温度测量装置,随时测量海缆外壳的温度,将情况反馈给检测站,有效保护海缆,使其更加安全可靠。
  “如果保护得当,每根电缆的寿命可达40年。”南方电网超高压输电公司副总经理尚春介绍。
  据了解,海南跨海联网工程本期规模为60万千瓦,远期联网容量扩大到120万千瓦,将再增建交流500kV联网线路或改为直流送电,这时将再敷设3根类似海缆。
  尚春向海南日报记者透露,目前南方电网公司正在进行海南联网工程扩建项目的初可研报告,预计年底完成,有望在未来二三年内启动扩建项目的建设,进一步提高海南电网的运行可靠性和供电质量。
  经过6天多的敷设,3月17日下午3时28分,海南联网工程首根海底电缆在海南澄迈县桥头镇林诗岛终端站上岸,露出了它的神秘面纱,这根看似一条黑色“大绳子”的电缆长度创世界之最,将使海南电网与南方电网主网连接起来,使海南电网告别“孤网运行”的历史。
  那么世界最长的海底电缆究竟是什么样?是如何选择到这样的海底电缆,长达32千米而中间又无接头的的海缆又是怎样敷设的?带着疑问,海南日报记者进行了深入采访,并对此一一破题。
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  海南联网工程由中国南方电网公司投资建设,总投资约25亿元,它是我国第一个500千伏超高压、长距离、较大容量的跨海联网工程,也是世界上继加拿大之后第二个同类工程,于2007年2月开工建设,计划2009年6月底投产。
  工程主要包括:新建海南福山500千伏变电所,变电容量750兆伏安;扩建湛江变电所间隔,新建徐闻500千伏高压电抗站;建设广东湛江变电所至海南福山变电所的500千伏联网线路。联网线路采用架空线和海底电缆混合方案,线路总长139.8千米,其中广东侧125.3千米,海南侧14.5千米,海底电缆长度约为32千米。
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