电力部门尚无专门气象服务

　　作者:南方周末记者 沈亮 发自北京

　　春节前的南方低温雨雪冰冻灾害，其破坏能力之大依然让人记忆犹新。经此一难，气象因素对于电网系统的重要性才被公众所关注。

　　事实上，天气对电网的影响在电力系统诞生之初就是被重点研究的课题之一。电网的设计建设对冰与风尤其敏感。此次冰灾暴露出气象部门和电力部门缺乏有效沟通，气象信息未能对电力设施的建设和运行中起到应有的指导作用。“在上世纪80年代以前，天气预报的主要服务对象是农林牧副渔业，而现在我们已经非常重视天气对交通的影响，民航、铁路、公路部门都会收到专门为其提供的气象预警信息。以前冻雨多在小范围的局部地区，但此次之后，我们会加强对冻雨天气的研究，并可能为电力系统提供专门预报。”中央气象台首席预报员杨贵名说。

　　在可能对电网运行稳定性造成影响的气象条件中，风、冰与最高最低气温为主要因素。其中，风速与温度的资料获取基本来自线路架设当地的气象观测站。但是，气象台没有覆冰的专门数据——“冰”不是一项独立的气象参数。

　　虽然从去年始，各省级气象部门在台风、寒潮、暴雨等自然灾害发生前6小时内——从气象科学角度而言，未来6小时之内的天气预测才较准确——要向各级政府及相关部门发出预警信息，以便采取应对措施，但这次引发大规模电网瘫痪的冻雨还尚未列入气象预警的范围之列。

　　因为尚无专门的气象服务，为了获得所架设电网线路周边的气候条件，电力线路设计者会大量走访沿线的居民，依靠数理统计、走访和经验来综合考虑以设定覆冰负载。

　　在获得气象资料时的另一个困难是：大多数电网走廊要避开人群密集地区，架设在荒无人烟的苦寒之地——那里没有气象观测站。为了解决电网对气象资料的针对性需求，电网会为当地气象台站提供一些资金，请其对覆冰现象进行观测。另外，各级电网公司也在建设冰风观测站点。“我们在湖南已经有67个随线而行、在线监测的冰风观测点。”国家电网北京电力建设研究院院长助理李正介绍说，“除此以外，我们还建设了覆冰观测站。这是一笔很大的投资，一个冰风观测点大约需要8万到10万元，而一个5年为周期的覆冰观测站则需要300万到400万。”“湖南历来就是重冰区。覆冰设防标准的平均水平在全国是最高的。”李正说。

　　纬度相近的四川省南部地区也受到灾害严重影响，但全省受灾程度要比湖南、贵州轻。四川省气象台台长范晓宏说，“每次的冷空气过程都有一定的范围，从经度上看，四川比贵州、湖南更靠西侧。”四川省四周环山，冷空气唯有从陕西南部与山西南部间空隙与三峡江谷进入四川地界，却很难灌满整个四川盆地，因而缺少冻雨形成的必要条件。

　　按照线路设计要求，线路覆冰厚度在20毫米以下地区称为一般冰区，20毫米及以上称为重冰区。全国最低的覆冰设防标准为5毫米，如广东、海南等，在北京的大部分地区此标准为10毫米，而湖南省的起步值就为15毫米，雪峰山一带此标准甚至达到30毫米至40毫米。

　　2005年2月13日到16日，湖南省益阳地区出现冻雨天气，导致湖南多座电塔倒塌。当时便有电网专家提出应对湖南部分地区电线的最大覆冰厚度进行修改。“那次天气情况在当时被视为五十年不遇，我走访了很多七十、八十多岁的老人，他们都说从未见过。”李正说，他当时被调到湖南对此次事故的原因进行调查，“那次灾害后，我们已经对受灾地区电网的覆冰设计进行了一些调整。”

　　当时根据现场调研做出调整：灾害相关地区的每个铁塔至少增加了25%的纵向不平衡张力；按15毫米覆冰厚度设计的铁塔将设防标准提高到20毫米；之前只有海拔在400米以上地区的设防标准才达到30毫米到40毫米，现在也将达到此标准的海拔高度降120米左右。

　　这一天气纪录在今年再次被打破，长时间大范围的冻雨灾害天气几乎覆盖了湖南全境，覆冰厚度普遍超过30毫米，局部地区最大覆冰厚度达到80毫米。“以前一说湖南覆冰，第一反应是益阳和娄底地区，此次竟然南下到了郴州地区。郴州地区的覆冰厚度设计为15毫米，已经是留有较大的余地，自然经受不了此次冻雨的考验。”李正说。

　　大范围长时间冻雨使得湖南电网的融冰技术也几乎失效——普遍推行短路融冰法需要在大范围电网间调整电流运行路线，若网络全部结冰则无法施行。

　　在李正看来湖南220千伏以下电网在短路电流融冰技术上在全国已是领先。但此种融冰方法用在500千伏以上线路上则捉襟见肘，因为若要将500千伏线路上的冰融掉需要1000千伏的输送负荷，对设备要求非常高，而为500千伏线路配一套直流融冰装置，费用上亿。除此之外的其他多种融冰技术虽然各有千秋，也都不尽完美。

　　李正认为最好的防冰方式要变被动为主动，除了对防冰涂料进行研究外，更要加强对气象的关注。“要和气象部门一起研究其中的规律，这样的冻雨灾害到底是异常还是趋势？”

　　气象部门对冻雨灾害的最终分析将直接决定着电网是否要提高设防标准。

　　设计抗覆冰标准的提高，直接与工程造价相关。例如500千伏线路覆冰厚度由10毫米增加至20毫米、30毫米时，相应的每公里塔耗材量分别变为原10毫米时的2.2倍、3.4倍，而工程造价则变为1.8倍、2.6倍。若安全标准制定过高，会造成财力上的浪费。

　　国家电网北京设计建设研究院的总工程师杨建平认为，现有设防标准并不算高。电力企业的主管部门之一发改委对建设的限额给出了要求，因此电网设计也按照这一指标，在国家标准下做精细化设计。

　　由于目前建设输电线路成本还在上升——征地费用抬高，如在广东建一条线路的拆迁征地费用远远超过本体投资，对线路安全度的设计便被控制，整体电网的抗过载能力也较之减弱。

　　国家电网公司总经理刘振亚亦表示：“要深入研究电网设计、建设标准问题。积极配合国家有关部门开展电网设计建设标准的论证和修订工作。同时，要结合我国实际，加快研究科技减灾等问题，提高电网防灾抗灾水平。”