2008年初迎歲之期,一場突如其來的暴風雪及隨后而來的冰凍災害襲擊了我國南方大部分省市。高速公路封道、車站旅客滯留、空港被迫關(guān)閉;貫穿南北的電氣化鐵路大動脈因斷電而癱瘓;華東、華中、華南、湘鄂粵、蘇浙皖、云貴川,電力告急,煤炭告急,食品告急!災區(qū)老百姓的生活,遭受了前所未有的挑戰(zhàn)。
災難考驗電力安全
在這次50年不遇的自然災害面前,電網(wǎng)卻是這么脆弱,不堪風雪一擊,為我國的電力安全問題再次敲響了警鐘,也暴露了一些隱藏的問題。這場雪災的最大破壞力體現(xiàn)在對電力的中斷上,電力是社會和經(jīng)濟運行的總開關(guān),沒有了電,一切便迅速陷入全面癱瘓。正如這次雪災的多米諾骨牌效應顯示的:大雪壓斷電纜導致電網(wǎng)中斷,電氣化列車因此無法開行,又使電廠急需的煤炭無法運抵,使電煤庫存量降至歷史最低水平;人員、物資流通受阻,正常生活秩序陷入混亂;公路和機場的冰封,使鐵路的困境更加凸顯。交通依賴電力,電力又依賴能源,能源又依賴交通,而經(jīng)濟又依賴上述三者的循環(huán),社會運行大系統(tǒng)的脆弱引起了人們的警惕。
這表明因為氣候、災難、供電事故、戰(zhàn)爭等原因造成的供電中斷,都會給現(xiàn)代城市的工作和生活帶來巨大的沖擊。除了交通、物流等以外,電力還是維持現(xiàn)代工作、生活秩序正常運行的關(guān)鍵,還有照明、供水、供暖等諸多方面,其中照明可以說是一個非常重要的方面。供電中斷了,提供正常的照明已經(jīng)變得不可能,但是最低限度的照明是必須的。試想一下,如果一幢現(xiàn)代化的大樓變得一片漆黑,不僅工作無法進行,就連起碼的安全也很難保證。社會的發(fā)展越是現(xiàn)代化,這種沖擊帶來的影響也就越大。電力、交通、能源各大系統(tǒng)愈是聯(lián)系緊密,環(huán)環(huán)相扣,可能就愈顯脆弱。
此次暴風雪導致供電線路發(fā)生超過設(shè)計標準的覆冰及電線舞動,形成倒塔斷線的電網(wǎng)困境,以及電網(wǎng)崩潰導致的鐵路癱瘓,凸顯出我國電力規(guī)劃中新能源開發(fā)以及
應急措施的不足。在國家電網(wǎng)一統(tǒng)天下的格局中,一旦面臨極端條件,電網(wǎng)崩潰將導致全國都出現(xiàn)危機,這值得電力部門和電源行業(yè)深思。在這一場突如其來的災難面前,抗雪災,保供電就成為了電力部門必須面對的頭疼問題。除了搶修電網(wǎng),恢復重建電力設(shè)施這些必須完成的艱巨任務以外,我們是否還有一些應對措施來緩解電力緊張的困境呢?
保障電力安全并非毫無良策
在2003年8月14日的北美大停電事故的黑暗之中,卻閃爍著一個一個光明的孤島,那些擁有分布式電源系統(tǒng)的企業(yè)、單位和機構(gòu)依然享受著光明和清風,而一些擁有備用發(fā)電機組的大廈電梯運轉(zhuǎn)正常,人們可以不用摸黑爬樓梯。在停電區(qū)域內(nèi)的一些擁有分布式熱電冷三聯(lián)供應系統(tǒng)的大學,紐約和多倫多的股票和證券市場,還有諸多的醫(yī)院,都因為擁有分布式電源,保證了正常的運行和生活。在電網(wǎng)大面積停電的情況下,如何確保關(guān)鍵負載持續(xù)、穩(wěn)定地運行,已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點。
加拿大魁北克省1997年冰雪災害造成輸配電線路災難性破壞,引起大面積停電,許多重要用戶長期不能恢復供電。人們認識到,如果能有與電網(wǎng)配合的分布式電源在運轉(zhuǎn),供電可靠性將會大大地提高,一些災難性后果是可以避免的。亡羊補牢,為時不晚,只有在保障電力傳輸,加強電力安全的同時,在各個地區(qū)各部門都備有分布式電源或自備電源,那么哪怕電網(wǎng)一時崩潰,分布式電源或自備電源也能堅持到其恢復重建的時候。
各類電源齊上陣可緩解危機
大力發(fā)展分布式電源
在正常的情況下,電網(wǎng)的可靠性通常是很高的。但是危急時刻不堪重負時,還應采用分布式電源進行輔助供電來緩解危機。分布式發(fā)電是指將電力系統(tǒng)以小規(guī)模(發(fā)電功率在數(shù)千瓦至50MW)、分散式布置在用戶附近,可獨立地輸出電能的系統(tǒng)。通常采用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機、微型燃氣輪機和各種工程用的燃料電池等進行發(fā)電。并可根據(jù)用戶終端所需的容量大小和所處的地理位置環(huán)境,綜合考慮各種衡量指標,從而確定采用何種發(fā)電方式,具有良好的環(huán)保性能。這些電源由電力部門、電力用戶或第三方所有,用以滿足電力系統(tǒng)和用戶特定的要求。如調(diào)峰、為邊遠用戶或商業(yè)區(qū)和居民區(qū)供電,節(jié)省輸變電投資、提高供電可靠性等等。分布式電源可與大電網(wǎng)配合,大大地提高供電可靠性,并可在電網(wǎng)崩潰和意外災害(例如地震、暴風雪、人為破壞、戰(zhàn)爭)情況下,維持重要用戶的供電。有專家指出,可以通過分布式電源結(jié)構(gòu),也就是利用地區(qū)當?shù)貤l件開發(fā)風電、太陽能等新能源,以緩解國家電網(wǎng)一家無電,全國受災的局面。
推廣使用自備電源
根據(jù)有關(guān)媒體報道,中國移動全網(wǎng)受雪災影響而停電的基站達2。8萬個,造成的經(jīng)濟損失巨大。據(jù)了解,移動基站中斷服務一方面是電力和傳輸系統(tǒng)的中斷導致,另外一方面則是由于室外型基站以及或基站配套設(shè)施如鐵塔、天線、饋線等損毀而致使系統(tǒng)不能正常運行。而固網(wǎng)通信設(shè)施受雪災影響較小,其主要原因是城市固定網(wǎng)絡(luò)以及骨干網(wǎng)主要分布在地下和樓宇中,受雪災影響小,并且由于固網(wǎng)交換或核心網(wǎng)設(shè)備分布較移動網(wǎng)絡(luò)更為集中,一旦電力供應緊張,容易啟動緊急電力供應方案(如UPS不間斷電源供電系統(tǒng)和油機發(fā)電機等供電方式),因此較移動基站而言,損失幾乎是微乎其微。此次雪災給各部門的啟示是要擁有自備電源,在緊急時刻啟用。
盡管天災人禍幾率很小,但一旦出現(xiàn),往往形勢惡劣,比較意外,危險性也很大。而天災人禍的絕大部分是受自然等客觀環(huán)境影響制約的,因而規(guī)范中規(guī)定,對一二級負荷必須有兩個以上回路電源供電。在一級負荷中,特別重要負荷或第二電源不能滿足一級負荷的條件時,宜設(shè)置自備電源。就是說,自備電源比其他備用電源更安全可靠。各行業(yè)各部門因此要大力推廣自備電源,進行生產(chǎn)自救和保障工作及生活。
自備電源的優(yōu)點在于其可靠性、獨立性,以及應急保障功能。自備電源的重要性與正常電源相比較,自備電源的最大優(yōu)點就是可靠性高與獨立性好。其可靠性主要體現(xiàn)在三個方面:其一是就近安裝、就近供電、線路短、故障少,況且線路多數(shù)采用電纜敷設(shè),受外界環(huán)境影響少,防雷性能好,抗災能力強;其二是供電對象明確,負荷比較單一,用電干擾少;其三是發(fā)、供、用電可控性、操作性強,使用方便靈活,基本上能做到人為操作控制。其獨立性好是因為其不像正常電源那樣受電網(wǎng)可靠性的影響,而是自成系統(tǒng);在實際應用中通常采用獨立于正常電源的發(fā)電機組較為可靠、經(jīng)濟。
雪災后的反思
本次雪災給我們最大的啟示是:在面臨諸如雪災、地震等重大災難時,如何保證電力安全?如何保證電力系統(tǒng)可靠性?這成為政府和電力運營商面對的重大課題。
此次雪災導致的電煤運力不足,也對我國以火電為主的電源結(jié)構(gòu)提出了挑戰(zhàn)。也引發(fā)了對其他電源的期待,發(fā)展核電、風力發(fā)電、太陽能等清潔能源的意義不僅僅在于環(huán)保,還在于是對我國火電為主電源的一個結(jié)構(gòu)優(yōu)化,通過采用分布式電源結(jié)構(gòu)將會極大提高電源結(jié)構(gòu)的可靠性和抗風險能力。預期本次雪災過后,分布式電源和自備電源以及新能源將會進一步得到扶持并快速發(fā)展,并帶動相關(guān)設(shè)備制造業(yè)的需求。
一些發(fā)達國家的成功經(jīng)驗已經(jīng)為我們指明了道路,以可持續(xù)發(fā)展為核心建立更加有效的能源管理體系、積極發(fā)展分布式能源技術(shù)、推動新型能源服務體系的普及,是解決當前能源供應困難、避免緊缺、過剩輪回再現(xiàn),抵御自然災害的正確途徑。
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