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【今日中国】“老牌”电力设计院“正青春”

“1950年5月,新中国成立不到一年,当时电力供应非常紧张,急需恢复和建设电力设施。为配合苏联专家收集东北地区电力设施的总体情况和基础资料,东北电管局的3名工程师和8名大学生组建了东北电管局的‘设计处’,这就是中国能建东北院(以下简称东北院)的前身。”说起东北院的起始,院总工程师、副总经理吕祥涛如数家珍。

如今,70多年过去了,东北院从零起步,在传统电力设计和新能源建设领域不断开拓,让老牌设计院焕发新活力。


“老故事”见初心

1952年,抗美援朝战争爆发一年多。“前方战事紧张,后方作为主要工业基地的东北工业区急需电力供应。” 吕祥涛介绍,同年7月,东北院接到中央批示的一项紧急任务,要求他们建设一条220千伏输电线路,将吉林松花江丰满水电站发出的电送往辽宁重工业区,并且要在1954年3月31日前完工交付。这条输电线路简称“松东李线”,代号“506”。

当时,世界上仅瑞典建设了一条380千伏的试验线路,220千伏是各国公认的最高电压。“对于刚刚成立两年多的东北院而言,最大困难是没有任何经验可以借鉴,这几乎是一项无法完成的任务。” 吕祥涛说,“因为我们没有自己的设计标准,一切设计都是从零开始”。

当时,在百废待兴的中国,东北工业具有举足轻重的地位,电力和输电线路是为工业输送能量的血液和血管。松东李线则是输送电力的关键“大动脉”。

92岁高龄的东北院原总工程师任升高,参与了松东李线铁塔的设计,回忆起当年参与设计的艰难,他满口唏嘘。“每天就睡4个小时,贪黑起早地查阅资料,设计构件,进行计算。506工程的铁塔结构设计就是我们自己定的标准,都是自己一点点弄出来的。”

1953年4月,东北院完成松东李线全线勘测定位工作。随着线路的全面施工,东北院各部门都有了基本操作规范,中国电力行业第一本《设计手册》应运而生。“到现在,手册中很多计算方法和设计规范,仍是行业标准。”吕祥涛说,这本发旧泛黄的红皮手册已经成为了电力设计院的“无价之宝”。

1954年1月23日,中国历史上第一条220千伏高压输电线路全线竣工,比中央提出的完工日期整整提前了67天。正是从松东李线开始,东北院电力设计人攻克了无数技术难题,实现了从0到1,从弱到强,从追赶到超越的华丽转身。


“老故事”有传承

58岁的张国良是东北院副总工程师、吉林省工程勘察设计大师。他每天早出晚归,深耕特高压电网设计。从业38年,他曾多次代表东北院主持国家大型电网项目的设计和大中型科研项目的研究工作。

“我参与了±1100千伏特高压直流昌吉到古泉的工程设计,这是目前世界上输送距离最长、电压等级最高、输送容量最大的特高压工程,技术上达到了世界领先水平。”即便在特高压领域已是“大师”级别,张国良仍然认为,自己要学习和研究的东西还有很多。

当今中国,特高压电网已经进入到大规模的建设阶段,而在2005年张国良和他的同事们刚刚开始研究特高压输电工程时,却是困难重重。“没有成熟的国外经验和技术可以借鉴,都是一步步排除千难万险。”张国良说,特高压输电工程设计的难度堪比当年东北院前辈们设计“松东李线”。

17年前,张国良就任东北院送电处副处长,刚过不惑之年的他正是干事创业的好时候。“当我得知电力规划总院正在组织特高压输电课题集中攻关的时候,我主动要求加入了攻关组。”张国良介绍,中国的能源资源和能源需求成逆向分布,大部分能源需求集中在中东部,但能源相对匮乏;而需求量较小的北部和中西部,能源资源却很集中。“很多供需长达800-3000公里,而现有的500千伏输电系统面临着远距离、大容量输送能力不足等诸多困难,特高压输电才是中国电网发展的未来。” 

在课题攻关组,张国良担任交直流特高压工程前期电磁环境影响等专题负责人。“特高压输电工程的研发时间紧迫,没有任何现成的参数可以参考,每个参数的形成都需要多次反复协调论证,标准需要重新考虑和制定,所有的这一切都是全新的。”张国良说。

据他介绍,特高压线路、变电站构成的多导体系统结构复杂、尺度大,导体间相互影响显著,带电导体表面及附近空间的电场强度明显增大,电晕放电产生的可听噪声和无线电干扰影响突出。“为确保特高压工程环境友好,必须攻克极高电场下电磁环境控制难题。”

为了解决电磁环境问题,他和其他设计院的专家们在电规总院集中工作,一次又一次地进行方案调整,最终通过建立特高压复杂多导体系统模型,首次开展全场域电场分析,提出了导线布置方案。“这些创新工作,使特高压工程的电磁环境控制水平与常规500千伏工程相当,在试验示范工程上得以成功应用。”

张国良负责的交直流特高压工程前期的磁环境影响等专题及路径优选项目取得了巨大成功,科研成果直接应用于中国1000千伏交流输电线路及±800千伏直流特高压工程建设中。


“老故事”正青春

在距离长春市176公里的双辽市服先镇,铺天盖地的光伏板遮住了荒草稀疏的盐碱地,在阳光的照射下,成片的光伏板就像平静的海面,散发着耀眼的蓝光。这里是吉林省单体容量最大的光伏电站——双辽庆达光伏电站。

“这个项目建设规模是20万千瓦,每年可为国家电网输送大约近3亿千瓦时的电量,与同等发电量的燃煤电量相比,每年可减少二氧化碳排放超过24万吨,具有很好的经济和环境效益。”中国能建东北院松原分公司商务经理许鹏远说。

“电站建设契合了当下‘碳达峰’‘碳中和’目标,执行这个项目的EPC总承包是东北院转型升级绿色发展的一个成功实践。”许鹏远介绍说,双辽庆达光伏电站通过智能光伏发电系统和高效生态农业的有机结合,有效开发了当地丰富的太阳能资源和贫瘠的盐碱地,对推动地方经济发展、提高就业、促进农民增收、改善区域生态环境都具有重要意义。

近年来,中国能源格局深刻调整,发展可再生能源是能源转型的重要途径。拓展风电、光伏等新能源业务,已成为东北院实现转型升级与绿色发展的新方向。

“为实现能源绿色发展,我们确定了‘新能源+’的技术发展路线,通过开发‘光伏+生态农业’‘光伏+绿电园区’‘风电+采暖’‘风电+制氢’等,迅速在新能源建设市场取得了一席之地。”许鹏远说,他所在的松原分公司就是东北院下设的专门从事新能源市场开发的部门,跟国家发展战略高度契合,“市场前景非常好”。

经过近十年发展,东北院设计或承建的新能源项目东至山东、江苏沿海,西至青海高原,南至海南岛,北至黑龙江,新能源业务蓬勃发展。

2020年7月28日,吉林省能源发展研究中心正式落户东北院。作为吉林省顶尖的能源智库,研究中心将为吉林省能源发展提供技术支撑。中国能建东北院能源规划室副主任孙雷告诉记者,目前东北院已经在东北地区建设了大量测风、测光数据站,实时收集风、光资源等一手资料,“这让我们能够利用能源大数据技术为吉林在重大能源发展决策上提供数据和技术支撑”。

从老牌电力设计院到发展新能源业务的“尖兵”,东北院发展始终与国家能源建设同步,致力于双碳目标的实现和新能源稳定供给的治本之策,着力塑造未来低碳经济的核心竞争力。正如东北院副总工程师裴育峰所说:“虽然我们‘老牌’,但在新能源业务拓展方面,我们还‘正青春’ 。”

报道链接:https://mp.weixin.qq.com/s/KoXmUdu6rK4_w3MAfc3v4A

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