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反思南方雪災(zāi):電力部門尚無專門氣象服務(wù)(圖)

2008年02月21日 13:55 來源:南方周末 發(fā)表評論



暴雪四級預(yù)警防御指南 圖片作者:EG365

  春節(jié)前的南方低溫雨雪冰凍災(zāi)害,其破壞能力之大依然讓人記憶猶新。經(jīng)此一難,氣象因素對于電網(wǎng)系統(tǒng)的重要性才被公眾所關(guān)注。

  事實上,天氣對電網(wǎng)的影響在電力系統(tǒng)誕生之初就是被重點研究的課題之一。電網(wǎng)的設(shè)計建設(shè)對冰與風(fēng)尤其敏感。此次冰災(zāi)暴露出氣象部門和電力部門缺乏有效溝通,氣象信息未能對電力設(shè)施的建設(shè)和運行中起到應(yīng)有的指導(dǎo)作用。“在上世紀(jì)80年代以前,天氣預(yù)報的主要服務(wù)對象是農(nóng)林牧副漁業(yè),而現(xiàn)在我們已經(jīng)非常重視天氣對交通的影響,民航、鐵路、公路部門都會收到專門為其提供的氣象預(yù)警信息。以前凍雨多在小范圍的局部地區(qū),但此次之后,我們會加強對凍雨天氣的研究,并可能為電力系統(tǒng)提供專門預(yù)報!敝醒霘庀笈_首席預(yù)報員楊貴名說。

  在可能對電網(wǎng)運行穩(wěn)定性造成影響的氣象條件中,風(fēng)、冰與最高最低氣溫為主要因素。其中,風(fēng)速與溫度的資料獲取基本來自線路架設(shè)當(dāng)?shù)氐臍庀笥^測站。但是,氣象臺沒有覆冰的專門數(shù)據(jù)——“冰”不是一項獨立的氣象參數(shù)。

  雖然從去年始,各省級氣象部門在臺風(fēng)、寒潮、暴雨等自然災(zāi)害發(fā)生前6小時內(nèi)——從氣象科學(xué)角度而言,未來6小時之內(nèi)的天氣預(yù)測才較準(zhǔn)確——要向各級政府及相關(guān)部門發(fā)出預(yù)警信息,以便采取應(yīng)對措施,但這次引發(fā)大規(guī)模電網(wǎng)癱瘓的凍雨還尚未列入氣象預(yù)警的范圍之列。

  因為尚無專門的氣象服務(wù),為了獲得所架設(shè)電網(wǎng)線路周邊的氣候條件,電力線路設(shè)計者會大量走訪沿線的居民,依靠數(shù)理統(tǒng)計、走訪和經(jīng)驗來綜合考慮以設(shè)定覆冰負(fù)載。

  在獲得氣象資料時的另一個困難是:大多數(shù)電網(wǎng)走廊要避開人群密集地區(qū),架設(shè)在荒無人煙的苦寒之地——那里沒有氣象觀測站。為了解決電網(wǎng)對氣象資料的針對性需求,電網(wǎng)會為當(dāng)?shù)貧庀笈_站提供一些資金,請其對覆冰現(xiàn)象進(jìn)行觀測。另外,各級電網(wǎng)公司也在建設(shè)冰風(fēng)觀測站點!拔覀冊诤弦呀(jīng)有67個隨線而行、在線監(jiān)測的冰風(fēng)觀測點。”國家電網(wǎng)北京電力建設(shè)研究院院長助理李正介紹說,“除此以外,我們還建設(shè)了覆冰觀測站。這是一筆很大的投資,一個冰風(fēng)觀測點大約需要8萬到10萬元,而一個5年為周期的覆冰觀測站則需要300萬到400萬!薄昂蠚v來就是重冰區(qū)。覆冰設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的平均水平在全國是最高的!崩钫f。

  緯度相近的四川省南部地區(qū)也受到災(zāi)害嚴(yán)重影響,但全省受災(zāi)程度要比湖南、貴州輕。四川省氣象臺臺長范曉宏說,“每次的冷空氣過程都有一定的范圍,從經(jīng)度上看,四川比貴州、湖南更靠西側(cè)!彼拇ㄊ∷闹墉h(huán)山,冷空氣唯有從陜西南部與山西南部間空隙與三峽江谷進(jìn)入四川地界,卻很難灌滿整個四川盆地,因而缺少凍雨形成的必要條件。

  按照線路設(shè)計要求,線路覆冰厚度在20毫米以下地區(qū)稱為一般冰區(qū),20毫米及以上稱為重冰區(qū)。全國最低的覆冰設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為5毫米,如廣東、海南等,在北京的大部分地區(qū)此標(biāo)準(zhǔn)為10毫米,而湖南省的起步值就為15毫米,雪峰山一帶此標(biāo)準(zhǔn)甚至達(dá)到30毫米至40毫米。

  2005年2月13日到16日,湖南省益陽地區(qū)出現(xiàn)凍雨天氣,導(dǎo)致湖南多座電塔倒塌。當(dāng)時便有電網(wǎng)專家提出應(yīng)對湖南部分地區(qū)電線的最大覆冰厚度進(jìn)行修改!澳谴翁鞖馇闆r在當(dāng)時被視為五十年不遇,我走訪了很多七十、八十多歲的老人,他們都說從未見過!崩钫f,他當(dāng)時被調(diào)到湖南對此次事故的原因進(jìn)行調(diào)查,“那次災(zāi)害后,我們已經(jīng)對受災(zāi)地區(qū)電網(wǎng)的覆冰設(shè)計進(jìn)行了一些調(diào)整!

  當(dāng)時根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研做出調(diào)整:災(zāi)害相關(guān)地區(qū)的每個鐵塔至少增加了25%的縱向不平衡張力;按15毫米覆冰厚度設(shè)計的鐵塔將設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)提高到20毫米;之前只有海拔在400米以上地區(qū)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)才達(dá)到30毫米到40毫米,現(xiàn)在也將達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的海拔高度降120米左右。

  這一天氣紀(jì)錄在今年再次被打破,長時間大范圍的凍雨災(zāi)害天氣幾乎覆蓋了湖南全境,覆冰厚度普遍超過30毫米,局部地區(qū)最大覆冰厚度達(dá)到80毫米!耙郧耙徽f湖南覆冰,第一反應(yīng)是益陽和婁底地區(qū),此次竟然南下到了郴州地區(qū)。郴州地區(qū)的覆冰厚度設(shè)計為15毫米,已經(jīng)是留有較大的余地,自然經(jīng)受不了此次凍雨的考驗。”李正說。

  大范圍長時間凍雨使得湖南電網(wǎng)的融冰技術(shù)也幾乎失效——普遍推行短路融冰法需要在大范圍電網(wǎng)間調(diào)整電流運行路線,若網(wǎng)絡(luò)全部結(jié)冰則無法施行。

  在李正看來湖南220千伏以下電網(wǎng)在短路電流融冰技術(shù)上在全國已是領(lǐng)先。但此種融冰方法用在500千伏以上線路上則捉襟見肘,因為若要將500千伏線路上的冰融掉需要1000千伏的輸送負(fù)荷,對設(shè)備要求非常高,而為500千伏線路配一套直流融冰裝置,費用上億。除此之外的其他多種融冰技術(shù)雖然各有千秋,也都不盡完美。

  李正認(rèn)為最好的防冰方式要變被動為主動,除了對防冰涂料進(jìn)行研究外,更要加強對氣象的關(guān)注!耙蜌庀蟛块T一起研究其中的規(guī)律,這樣的凍雨災(zāi)害到底是異常還是趨勢?”

  氣象部門對凍雨災(zāi)害的最終分析將直接決定著電網(wǎng)是否要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

  設(shè)計抗覆冰標(biāo)準(zhǔn)的提高,直接與工程造價相關(guān)。例如500千伏線路覆冰厚度由10毫米增加至20毫米、30毫米時,相應(yīng)的每公里塔耗材量分別變?yōu)樵?0毫米時的2.2倍、3.4倍,而工程造價則變?yōu)?.8倍、2.6倍。若安全標(biāo)準(zhǔn)制定過高,會造成財力上的浪費。

  國家電網(wǎng)北京設(shè)計建設(shè)研究院的總工程師楊建平認(rèn)為,現(xiàn)有設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)并不算高。電力企業(yè)的主管部門之一發(fā)改委對建設(shè)的限額給出了要求,因此電網(wǎng)設(shè)計也按照這一指標(biāo),在國家標(biāo)準(zhǔn)下做精細(xì)化設(shè)計。

  由于目前建設(shè)輸電線路成本還在上升——征地費用抬高,如在廣東建一條線路的拆遷征地費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過本體投資,對線路安全度的設(shè)計便被控制,整體電網(wǎng)的抗過載能力也較之減弱。

  國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞亦表示:“要深入研究電網(wǎng)設(shè)計、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)問題。積極配合國家有關(guān)部門開展電網(wǎng)設(shè)計建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的論證和修訂工作。同時,要結(jié)合我國實際,加快研究科技減災(zāi)等問題,提高電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)水平!(沈亮)

編輯:吳歆】
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