岳芳宁， 肖竹韵

(成都市规划设计研究院，四川成都 610041)

2018年底，中央经济工作会议首次提出建设“新型基础设施”，并将其列为经济建设的重点任务之一。2020年初，为应对疫情冲击导致的经济下行压力以及实现产业转型升级抢占全球新一轮科技战略高地，中央密集召开6次关于加快推进新型基础设施建设的会议，全面部署新基建相关事宜。

国家层面提出的新基建七大领域分别为5G基建、特高压、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网。成都市政府于2020年3月初开会专项研究新基建，提出新基建锁定四张网，除了涵盖国家层面七大领域涉及的信息网、能源网、交通网外，还结合成都未来产业发展方向提出以产业基础高级化和产业链现代化为核心的产业网。未来，无论信息网、交通网还是产业网都会对电力支撑的需求大大增强，因此做强以电力网为代表的新型能源网将是实现新基建其他三网发展的基础保障。

在全球能源革命背景下，以可再生能源逐步取代化石能源，阻止地球生态环境恶化，实现能源以及人类的可持续发展是能源发展的大趋势。国家层面也在积极推动能源消费革命，多措施并举，如鼓励实施电能替代工程，通过“以电代煤”“以电代油”“以电代气”等，突出提升电力消费比重。此外汽车进入电气化时代，智能电器的发展，城市智慧系统的建立以及未来城市重大基础设施，如高铁、轨道、大数据中心等，均高耗能且用电安全要求高，需要强电力供应保障。因此，电力作为优质高效、清洁便利、容易传输的二次能源，将逐步成为未来的主导能源[1-2]。

成都市作为典型的能源输入型城市，本地一次能源较为匮乏，多以二次能源利用为主，电能在终端能源消费中的占比不断提高，在“十三五”末将达40.5%，用电量约658亿kWh[3]，因此成都能源网体系建设的重点是电网体系。随着成都公园城市示范区、成渝双城经济圈、国家级成都天府新区和东部新区的建设，电力需求将不断加大，而现状成都市500 kV电源环网多集中在龙泉山以西且容量和送电通道均有限。因此，对现状供电设施体系进行升级融合，形成更为安全高效的新型供电体系，同时借助互联网实现电网智能化是支撑成都市实现城市发展目标的重要保障。

1 成都市电力资源现状

我国电力等能源在应用上有着明显的“荷源分离”现象，80%以上清洁能源多分布在西部和北部，而电力消费70%以上集中在东部[4]。四川省能源资源丰富，尤其是川西水能资源丰富且水电开发传输技术成熟，是我国重要的电力外送基地，水电装机容量达到7 564万kW，居全国第一[5]。成都市作为四川政治经济中心，是电力消费的主战场，电力在成都市现状能源结构中占比高达40%。但是相关研究发现[6]“受水电快速发展与电力需求增长速度不匹配、汛期来水偏丰、低谷时段电力系统运行需要水电调峰弃水、现有外送通道不匹配等因素影响，近6年四川水电弃水问题逐渐加剧，这一方面造成国家清洁能源的巨大浪费，另一方面大量消耗煤炭发展将进一步缩短有限的化石使用期限，严重损害四川乃至全国电力供应系统的健康有序发展”。从电力系统涉及的站址和通道本身来讲，比现有电力输送体系更高等级更高效率的电力输送通道和变电站的建设对川西水电资源的高效利用至关重要。

1.1 现状电网体系及问题

1.1.1 成都现状电网体系

成都电网电源来源为川西水电，通过市域500 kV环网实现安全高效供电，形成500 kV —220 kV —110 kV —35 kV/ 10 kV四级供电体系。现状500 kV变电站7座，四向分布于成都市域，但主要位于龙泉山以西，以距成都平原较近的两河口和双江口等甘孜、阿坝水电群为源头，通过500 kV廊道向成都输电，其为西南电网的重要组成部分，按照国家“十三五”电力发展规划布局，川渝藏将形成独立的同步电网，西南电网立足满足西南地区社会经济发展用电需求和电源接入需要的同时，需实现清洁能源在西南及全国范围内的消纳利用，因此成都市水电群同时也承担向东部和华东地区输电任务。

1.1.2 现状电网体系问题

成都电网以500 kV为主网架，形成“梯格型”环网，在满足自身用电需求的同时，还经多回特高压直流大功率外送至东部和华东地区，导致“梯格型”环网上的部分500 kV线路N—1时存在过载风险，而多个500 kV变电站或线路故障可引发对跨区电网的严重冲击，限制了跨省、跨区断面送电能力，电网实际运行中水电送出通道和跨区跨省断面长期压限额运行，稳裕度低。

随着经济社会快速发展，用电需求和送电范围越来越大，成都电网也越来越密集，短路电流高、电压支撑弱、稳定水平低、故障转移能力不足等安全风险日益严重。500 kV主网在确保安全、供电、水电送出等方面捉襟见肘，“大而不强、大而不优”的瓶颈效应凸显。此外，甘孜、阿坝等水电群送电成渝负荷中心的输电通道需要避让众多自然保护区、风景名胜区和不良地形地质区，通道走廊资源十分稀缺，无法提供更多用于水电送出的输电通道，迫切需要通过1 000 kV特高压提高通道的送电效率，减少通道占用。

1.2 城市发展对电网体系建设的需求

基于现状500 kV电源环网主要分布于龙泉山以西，而在成都双城经济圈建设背景下，未来成都发展方向重点为龙泉山以东的东部新区以及成都南部的天府新区，同时考虑传输廊道不足、500 kV梯格型网架自身的复杂和脆弱性以及川西水电作为能源外送基地的电力送出任务，整个川西电网必须构建更安全高效韧性的电力传输系统，在满足中长期自身用电需求和外送需要，为成都市乃至整个西南电网服务城市提供能源保障。

2 成都供电体系需求分析

2.1 城市发展对电能需求进一步增大

电能是成都能源的主力，成都是未来“一带一路”的衔接与控制中枢，具有组织西南、贯通内陆、影响东南亚的重要区位，在全省经济中占有重要地位，同时随着长江经济带建设、天府新区及东部新区建设等多重历史性发展机遇汇集，成都经济社发展水平将迈上新台阶，成都经济圈用电将增长迅速，供电保障压力不断增大，需构建更高效安全的电力传输体系方可支撑城市发展建设。

从用电需求来看，在编《成都市电力设施布局规划》研究确定2035年成都中心城区用电需求为人均9 000 kWh/a，较2020年人均6 000 kWh/a增长近50%，规划期末全域用电总负荷将达约3 600万kW。

从用电分布区域来讲，成都新增电力负荷主要集中于东部新区和天府新区，现有通道无法满足“十四五”期间新增负荷用电需求，预计2022年丰、枯期将出现较大的电力缺额。再者，在四川省“一干多支、五区协同”以及“成德眉资同城化”战略框架下，成都南部乐、眉地区以及东部德阳、资阳地区将进入快速发展期，各种大用户高耗电企业的接入将使用电缺额进一步扩大。此外，新基建涉及的城际和城市轨道交通、5G基建和大数据中心以及人工智能等都是耗电量大且用电安全性高的用户，对电网安全性和容量同时提出更高要求。尤其是成都作为西南地区交通枢纽城市，城际高铁建设进入高速阶段，将明显引发电力需求快速增长[8]。

从电力通道来看，甘孜等水电群送电成渝负荷中心的输电通道需要自西向东跨越多个区域，其中涉及避让众多自然保护区、风景名胜区和不良地形地质区，因此可用于建设通道走廊的资源十分稀缺，无法提供更多用于水电送出的输电通道，因此需要提升有限输电廊道的输电效率，建立更高效的输电体系。

2.2 特高压技术发展为高效输电提供支持

特高压输电技术具有输送容量大、传输距离远、运行效率高和输电损耗低等技术优势，目前是全世界最先进的输电技术，一回路特高压直流电网可送电600万kW，相当于现有500 kV直流电网的5～6倍、送电距离的2～3倍。且根据国家电网测算，输送1 km电力，特高压线路比500 kV高压线路节省60%土地资源。为了解决我国电力应用明显的“荷源分离”现象同时进一步提高清洁能源利用效率，2006年国家开始全面建设1 000 kV交流特高压线路，形成特高压电网骨干网架，实现各大区电网的同步互联和智能调配。

截至当前，我国有25条在运特高压线路(11交14直)、7条在建特高压线路(4交3直)以及7条待核准特高压线路(5交2直)。详见图1[7]。国家电网战略和成熟的特高压技术将为成都构建特高压电网传输体系提供政策和技术支持。

图1 国家电网在建在运特高压工程示意(资料来源：国家电网有限公司官网www.sgcc.com.cn，至2020年3月数据)

基于以上分析，成都迫切需要在源头构建1 000 kV特高压环网，提高送电效率和用电安全，保障成都未来城市高效高质发展，同时支撑国家西电东送战略，使川西水电资源实现高价值利用。

3 特高压供电体系构建及相关站址和通道建设要求

3.1 特高压供电体系构建

成都电网作为西南电网重要部分，全面对接融入整个西南供电体系，按照国家电力发展整体布局，整个西南电网将在现状四级体系基础上在源头增加特高压环网，加强电力能源的高效使用和供给的安全保障，形成支撑未来整个西南地区城市发展的高效安全韧性的新型电力供应体系。从四级到五级，1 000 kV为特高压电源，500 kV为超高压电源，220 kV作为高压输电网，110 kV和作为高压配电网，35 kV和10 kV作为中压配电网。个别大用户，如大数据中心，大科学装置亦需要220 kV作为供电源直接介入，详见图2。

图2 成都市新型供电体系

3.2 特高压站址和廊道的选址研究

因1 000 kV特高压电网站址及通道占地要求高，且对周边区域有电磁辐射及噪音影响，会对周边城镇发展产生较强的阻隔，笔者按照规范要求，结合其他城市案例，对1 000 kV特高压站址和廊道的选址要求以及用地规模进行了专项研究，为成都市特高压站址和通道的选址提供较为合理的建议。

3.2.1 规范要求

与特高压站址和廊道选址相关的规范主要有Q/GDW1786—2013《1000 kV变电站设计技术规范》和GB50665—2011《1000 kV架空输电线路设计规范》。规范对站址和廊道的选择提出了明确要求，主要为避让不良地质区和重点保护自然区、人文遗址以及电磁环境敏感目标等，廊道方面还应考虑便于发电厂和变电站的进出线。

3.2.2 案例借鉴

(1)淮南—南京—上海和淮南—浙北—上海1 000 kV特高压交流输变电工程[9]。该工程为世界首个特高压交流环网，主要接入华东电网，为上海、南京、苏州、杭州等重要城市提供电源，是我国重要的西电东送战略工程，对于促进华东地区和江苏省经济社会可持续发展具有重要意义。

该特高压环线跨越3省(安徽、江苏、浙江)10余个城市，涉及南京变、泰州变、苏州变和浙北变四座特高压变电站。沿途主要经过乡村地区，局部跨越长江，尽量避让生态敏感区和城市规划区及其他电磁环境、声环境敏感目标。站址均选择在其服务的重要城市如南京、泰州、苏州、杭州等市域外围，用地面积多在13.3 ha以上，详见图3。

图3 淮南—南京—上海和淮南—浙北—上海1000 kV特高压交流输变电工程(资料来源:《关于淮南—南京—上海1000 kV交流输变电工程环境影响报告书的批复》)

(2)张北—雄安(北京西)1 000 kV特高压交流输变电工程[10]。该工程建设主要为解决张北地区清洁能源外送及雄安地区清洁能源供电需要。全线经过河北省张家口市(张北县、万全区、怀安县、阳原县、蔚县)、保定市(涞源县、易县、徐水区、定兴县)。尽量避让了城市规划建设区及生态敏感区。涉及张北和雄安两处特高压变电站，两站均远离城镇区域，其中雄安站选址于雄安新区西北侧20 km外，位于定兴县固城镇境内，南距保定市约40 km，东距固城镇约7 km。张北站位于张北县二泉井乡刘油坊村西南侧，用地面积约15.9 ha。

3.2.3 对成都特高压站址及廊道的选址建议

考虑特高压站址(单个站址占地13.3 ha以上)及通道(双回通道宽度约300 m以上)占地要求高，且对周边区域有电磁辐射及噪音影响，会对周边城镇发展产生较强的阻隔，结合照规范要求和案例分析，笔者建议成都市特高压变电站及廊道选址考虑在市域外围，临近东部和南部高负荷区域，同时站址和廊道避让生态敏感区，电磁以及噪声敏感区，若须跨越以上区域，须先进行周边区域环境影响评估。

3.2.3.1 站址选址主要原则

(1)尽量选址在城市建设用地外，远离学校、医院、科研单位等电磁环境、声环境、生态环境敏感目标。

(2)宜利用荒地、劣地，不占或少占耕地和经济效益高的土地。

(3)避开滑坡、泥石流等不良地质区，尽量避免或减少破坏林木和自然地貌。

(4)避让重点保护的自然区和人文遗址，不压覆矿产资源，否则应征的相关部门同意。

(5)距飞机场、导航台、地面卫星站、军事设施、通信设施以及易燃易爆设施安全距离符合国家标准。

(6)地震烈度为9度地区不应建设。

3.2.3.2 廊道路径选择主要原则

(1)宜避开重冰区、不良地质地带、原始森林区等生态敏感区以及严重影响安全运行的其他地区，并应考虑与邻近设施如电台、机场、弱电线路等的相互影响。

(2)宜避开军事设施、大型工矿企业等重要设施，并符合城镇规划。

(3)尽量选线在城市建设用地外围，远离学校、医院、科研单位等电磁环境、声环境、生态环境敏感目标。

(4)发电厂和变电站的进出线，应依据厂、站的总体布置统一规划。对规划中的两回路或多回路线路，在路径狭窄地段宜采用同杆塔架设。

4 促进电力设施的邻利化

特高压站址一般占地较大，对周边环境有一定影响，因此一般选址于建成区外缘的郊区，但是交通较为方便，因此，可充分利用该类变电站的的开敞空间，植入观光游览，教育体验等功能，变“邻避”为“邻利”。其次，以公园城市建设为指导，对站址的建筑外立面作艺术化处理，消解建筑巨大的体量感，提升景观效果和城市环境品质。

5 结束语

在新基建背景下，在成都构建以特高压为源头的新型供电体系，全面融入西南电网和国家能源战略体系，既能充分满足川西水电群新能源送出，服务甘孜、阿坝两大藏区绿色发展大计，又能保障成都地区安全可靠供电，为成都市实现美丽宜居公园城市，建设成都双城经济圈等城市目标提供能源支撑，也可助力成都市推动能源消费革命，落实国家能源战略、促进能源清洁化发展。

笔者就成都市新型电力体系构建及该体系相关的特高压电网的站址及通道选址进行了一定研究，以期在项目建设中做好体系指导，同时也为新基建涉及电力项目建设提供技术支撑，比如特高压站址和配套廊道选址应考虑的事项和遵循的原则。同时，对未来电力设施的智能化和邻利化发展提出一定的建议，鼓励电力设施探索“一站多能”的建设模式，实现市政设施的邻利化，提升环境品质的同时，亦可实现城市土地资源的集约化利用。

下一步，成都市在整个电网体系建设时，可在源头系统化安排各级电网体系设施，做好上层级战略支撑。同时对现有电网等级各类设施和廊道进行相应改造升级或重新整合，作为特高压配网工程，需在整个大电网建设体系下按照各自的专项规划推进实施，如此方可在中远期后形成体系完善的坚强电网，为成都市发展建设提供强有力的电力基础支撑。