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[科普中國]-萬里長江第一廊:探秘世界最深水下電力隧道

我是科學(xué)家
原創(chuàng)

華東地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展迅速、工業(yè)廣布、人口稠密,有著極大的用電需求。而我國西北地區(qū)憑借著得天獨厚的自然資源優(yōu)勢,能夠通過光伏、水利工程和風(fēng)能產(chǎn)生大量的清潔能源。因此十二五期間,國網(wǎng)公司因地制宜規(guī)劃了“ 三縱三橫一環(huán)網(wǎng) ”特高壓格局。通過空間上“三縱三橫”分布的電網(wǎng)將西北產(chǎn)生的區(qū)外電以直流電形式輸入電網(wǎng)。江蘇電網(wǎng)作為最大的省級受端電網(wǎng),建設(shè)形成淮南-南京/浙北-上海1000千伏特高壓交流環(huán)網(wǎng)勢在必行。然而這條工程輸電線路東段部分面臨著一個艱巨任務(wù): 過長江 。

(1000千伏特高壓交流環(huán)網(wǎng)示意圖,雙黃線和雙藍線所示為環(huán)網(wǎng),紅色箭頭所示為區(qū)外直流輸電。注意圖中右下側(cè)的蘇通GIL管道工程位置跨越了長江。)

01 1000千伏蘇通GIL綜合管廊要想建成貫穿安徽、江蘇、浙江上海的華東特高壓交流環(huán)網(wǎng),就必須跨越一段5000多米寬的長江。作為整個環(huán)網(wǎng)中建設(shè)難度最高的工程,連接南北特高壓輸電網(wǎng)的 蘇通GIL綜合管廊工程無疑成為了“咽喉要道” 。管廊隧道南起蘇州,北至南通,總長度5468.5米,最深處距離江面74.83米,水土壓力超過0.9兆帕,是 目前為止國內(nèi)埋深最深、水壓最高的隧道 。

(1000千伏蘇通GIL綜合管廊。)

02 過江,搭橋還是遁地?想要通過架空線路橫越5000多米寬的江面,就意味著架線鐵塔高度將要超過400米(埃菲爾鐵塔不算天線也只有300米高)。不但受到航運制約,而且技術(shù)難度大、造價成本高。因此采用GIL綜合管廊工程方法從下方鉆過長江。

(1000千伏蘇通GIL綜合管廊內(nèi)部圖,像不像科幻小說里的地下城?)

03 什么是GIL工程?GIL(Gas-insulated Line)即 氣體絕緣金屬封閉輸電線路 ,指的是采用金屬導(dǎo)電桿輸電,并將其封閉于接地的金屬外殼中,通過壓力氣體絕緣。如果沒有這種技術(shù)做保護,我們絕不可能這么近距離觀察如此高電壓等級的輸電線路。此外,GIL還具有傳輸容量大、低損耗、可靠性和安全性高、壽命長、布置靈活、投資維護費用低和節(jié)省占地等優(yōu)勢,是特高壓交流環(huán)網(wǎng)建設(shè)過程中的關(guān)鍵技術(shù)。

04 它為什么這么棒?1000千伏蘇通GIL綜合管廊工程是世界上首個特高壓GIL綜合管廊工程 。建設(shè)過程遇到眾多難題。例如工程隧道直徑大、距離長、承壓水頭高、工程穿越地層復(fù)雜、河勢變化大、GIL制造和安裝的難度大等。再加上GIL位于輸電線路中部,工頻耐受水平高,對GIL可靠性要求高。面對如此復(fù)雜浩繁的工程,還需要新研發(fā)全套專用運輸、安裝設(shè)備和工器具,并形成一整套對應(yīng)指導(dǎo)工程建設(shè)運行的技術(shù)規(guī)范。

1000千伏蘇通GIL綜合管廊工程的建成意味著 “三縱三橫一環(huán)網(wǎng)”中環(huán)網(wǎng)工程得以合環(huán)運行 。這樣一來便能夠大幅度提升華東電網(wǎng)接受區(qū)外來電能力,提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平,在保護環(huán)境的同時促進華東地區(qū)經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展。

(1000千伏蘇通GIL綜合管廊內(nèi)部圖。)

一場場能源變革和技術(shù)革新默默地發(fā)生在我們身邊,而我們卻總是無所知覺、認(rèn)為其理所當(dāng)然,直到“科幻作家走進新國企-未來電網(wǎng)”活動才真正為我們揭開這“大國重器”的面紗。而我們瞬間就被它的宏偉先進所震撼。站在管廊隧道里,望著延伸向遠方的GIL設(shè)備,浩大的工程給人以一種渺小的感覺。明明已經(jīng)被告知了管廊另一側(cè)的出口是哪里,卻總也無法理解和想象,仿佛這樣的鋼筋鐵骨就是要延伸向無盡的遠方,延伸向一個值得期待的美好未來。

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