文_本刊记者　王婷琰

　　灾害无情，预防为先。近年来，国家电网有限公司全力提升电网防灾减灾能力，保障电网安全运行和可靠供电。时值迎峰度夏用电高峰期，就保供工作中的防灾减灾重要性、如何发挥科技在防灾减灾中的支撑作用、防灾减灾科技创新现状及发展等方面，本刊记者采访了中国电科院院士、国网湖南电力电网防灾减灾全国重点实验室主任陆佳政。

　　《国家电网》：近年来，极端天气频发，对电网安全和电力供应造成了巨大的危害和影响，具体体现在哪些方面?

　　陆佳政：据统计，我国60％、美加70％以上的严重停电事故都是由冰灾、火灾、雷击、暴雨等外部灾害造成的。

　　现在正值迎峰度夏保供电的关键期，也是暴雨、高温、雷电等极端天气的多发期。夏季暴雨可能造成洪涝灾害，诱发地质灾害，影响电网设备基础，淹没重要电力设施。

　　高温、干燥往往会导致山火大范围短时集中爆发，造成大范围线路跳闸停电。山火已成为近十年影响电网安全运行的严重危害之一。我国年均发生山火数万起，多次造成特高压和重要输电线路跳闸，山火蔓延还严重威胁人民生命财产安全。

　　雷电灾害遍及全球，每年超过10亿次。雷电如果击中输配电线路，极易导致绝缘子被击穿闪络，进而引发电网故障。同时，雷击10千伏线路还可能造成带电导线断线坠地，引发人身触电事故。

　　而冬季经常出现的雨雪冰冻灾害，易造成电网线路覆冰，不仅影响电网运行维护工作，而且可能引起火线和零线碰线短路、绝缘子闪络等，严重时引发断线倒塔等重大事故。2008年，我国遭遇特大雨雪冰灾，20个省（区、市）不同程度受到低温、雨雪、冰冻灾害影响，造成了我国电网历史上最大的破坏，倒塔70多万基，1亿多人口停电，经济损失上千亿元，至今令人印象深刻。

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　　近年来，气象异常变化加剧，自然灾害发生频度、影响范围、破坏强度显著提升，给电网安全运行和可靠供电带来了很大挑战。

　　《国家电网》：外部灾害对电网系统的冲击及其对社会供电造成的影响不容忽视，因此，做好防灾减灾工作十分必要和重要。要做好这项工作，应该秉持怎样的工作方针？

　　陆佳政：当前，气候变化所导致的极端天气现象越来越频繁，多年不遇灾害呈现常态化趋势，需要增强极端灾害的预见性。同时，随着从“用上电”到“用好电”的本质性转变，人民群众对供电服务质量的期望值越来越高，国家对电力保供的要求持续提高。因此，正确认识并加快推进电网防灾减灾能力建设非常关键。

　　防灾减灾，关键在防。自然灾害的发生虽然不可避免，但只要坚持以防为主、防抗救相结合的工作方针，建立科学高效的防灾减灾体系，就能减轻乃至避免灾害造成的损失。过去，电网防御自然灾害常常以事后被动防御为主，存在“重抢修、轻防范”现象。面对新形势，国家电网有限公司持续强化风险意识、底线思维，做好防范应对各种极端灾害的充分准备，切实从事后救灾向主动防灾转变，最大限度减轻灾害损失，有效应对极端天气对安全可靠供电的影响。

　　《国家电网》：创新驱动发展，科技赋能防灾减灾。如何提升科技创新能力，支撑电网防灾安全？

　　陆佳政：习近平总书记提出，科技创新要“面向国家重大需求”。为了更好应对极端天气带来的灾害风险，做好能源电力保供，我们必须坚持问题导向，善用逆向思维，重视科技成果转化，推动科研成果运用，以科技创新为电网防灾减灾打造“新高地”。

　　坚持问题导向，瞄准需求解决难题。因地形和气候原因，湖南冬季雨雪冰冻灾害多发，输电线路覆冰是老毛病，也是硬骨头。瞄准线路抗冰需求，科研人员研发了特高压导线不停电地线融冰、主网固定式、移动式等3个系列共15种型号的融冰装置。今年年初，科研人员准确预测及时融冰，成功应对湖南电网2008年以来最严重覆冰，让人民群众大灾期间用电“无感”。

　　善用逆向思维，创新科研思维。例如，要保证消防安全，停电灭火是消防常识。但是对于电网而言，停电灭火就已经造成了损失。科研人员创新思维，发现雾径减小至400微米时细水雾绝缘性高于空气的特性，研发出首套线路附近山火不停电灭火装置和防复燃灭火剂，已累计采用该灭火技术实施不停电灭火2000余起。

　　重视科技成果转化。科技成果转化是实现从科学到技术、从技术到经济应用的关键环节。应加大产学研用协同合作力度，建设电网防灾技术产业园，打造防灾减灾装备制造基地，助力能源安全保供。

　　推动成果运用，强化创新成果在保障电网安全、服务经济社会发展中的应用实效。我国气候类型复杂多样，电网区域性防灾减灾能力建设的侧重点也有所不同，应该坚持全网“一盘棋”，协同推进防灾减灾科研成果运用，优化电网资源调配，进一步提升供电可靠性。同时，电网防灾减灾科研成果也可以与社会共享，服务国家综合防灾减灾救灾和经济社会发展。

　　《国家电网》：自然灾害的发生时间、地点和规模等都具有不确定性，很大程度上增加了抵御自然灾害的难度。面对突发的自然灾害，电网有哪些防灾减灾的措施？

　　陆佳政：电网防灾减灾的措施受到灾害特征、电网承载力等诸多因素影响，一灾一策，具体落实。我以山火、雷电、覆冰等电网防灾减灾全国重点实验室重点研究的灾害为例介绍。

　　针对电网防山火，实验室常态化开展气象预测。在山火高发期，提前7天开展山火预警，及时发布预警信息，同时，全面启动卫星、直升机（无人机）、在线监测和地面人工监控“星—空—线—地”立体山火监测模式，确保能及时发现山火。根据气象和山火监测预警情况，提前在相关区域部署直升机灭火和地面灭火装备，利用自主研发的灭火剂添加装置及快速降温防复燃高效灭火剂，大幅提高灭火效率。

　　针对电网防雷，实验室研制了大通流避雷器，制订专项防雷治理方案，通过规模应用大通流避雷器，有效提高了线路防雷水平。

　　针对电网防冰，实验室建立了预测、监测和全电压等级融冰的电网防冰技术体系。每年11月发布电网覆冰长期预测报告，开展电网覆冰形势预测。在防冻融冰警戒期，每天滚动开展电网覆冰中短期预测，提前7天发布电网覆冰预警信息。根据预警信息，提前将融冰装置部署到预测有覆冰的地区。在预警期内，利用安装在输电线路杆塔上的418套高可靠透雾型覆冰监测装置实时监测线路覆冰情况，为现场处置提供实况信息。当线路覆冰达到设计覆冰厚度的80％时，利用实验室自主研制的融冰装置开展线路融冰，动态提升线路的抗冰能力。

　　《国家电网》：科学预测是应对灾害的第一要务，只有预测全面科学，预警才会精准及时，才能做到超前防范。怎样更好预测极端天气等外部灾害？

　　陆佳政：电网防灾要变被动为主动，就需要做好科学预测。

　　电网主要灾害的发生和发展规律研究是电网防灾减灾预测工作中必不可少的环节。以电网防灾减灾全国重点实验室为例，在山火预测方面，实验室统计了全国近15年山火数据，按照60千米分析尺度进行火点数据网格化分析，发现全国山火发生规律，开发出首套电网山火预测系统，可以对全国开展山火预测，准确率可达92％。

　　强大的算力能够为电网覆冰等灾害的预测提供支撑性作用，要重视算力建设。实验室建立了800万亿次/秒的超级计算平台，在覆冰预测方面，可以进行整个北半球9千米×9千米、全国3千米×3千米的网格化预测。依靠超算平台的强大算力和5种典型的电网微地形覆冰模型，科研人员建立首套电网覆冰预测预警系统。2020年11月，该系统提前预测17～20日吉林等东北地区覆冰、舞动过程，由于覆冰预测准确及时，有效降低了吉林等地历史罕见覆冰的影响。近年来，该系统已经成功预测了70余次覆冰情况。目前，超算平台正在升级，预计今年升级完成后算力达2020万亿次/秒，进一步提升预测的精确性和实效性。

　　始终坚持科技创新，不断提升预测、预警的精准度。实验室建立了同步、极轨卫星接收装置，接收卫星红外照片，通过阈值判识方法识别山火的出火点，实现了卫星山火广域监测，可以快速发布输电线路附近山火告警。6月12～14日，实验室监测到山西临汾、晋中、长治区域发生山火，向±800千伏昭沂直流、200千伏东乐线等线路的运维单位提前发送山火告警，当地迅速开展应急处置，有效减少电网损失。在科研过程中，科研人员发现电网山火跳闸60％以上发生在14～17时，但目前极轨卫星在该时段不过境，存在监测盲区。为此，实验室正研制专门用于山火监测的卫星，预计12月发射，投运后能弥补下午时段监测盲区，同时将山火监测精度提升至百米以内，进一步提升电网运维保障能力。

　　强化电力气象短期、中长期和长期预测能力，实现多时间尺度的精准预测。在暴雨和干旱预测方面，实验室团队运用同步卫星水汽资料同化技术，将同步卫星反演的水汽含量加入预测模型的计算中，有效提升暴雨落区位置预测精度。2022年5月，实验室推测出2个月后湖南等省易发生持续高温干旱天气，在其建议下，湖南柘溪、凤滩等水库提前蓄水，将水位提高到汛线，有力保障了2022年7～8月持续高温期间供电安全稳定。

　　《国家电网》：有了科学预测手段，还要有抗灾手段，才能加快灾害的处置和救援行动，降低灾害损失。在抗灾手段方面，电网取得了哪些核心技术成果？

　　陆佳政：面对外部灾害这一“不速之客”，要不断攻关防灾减灾技术，提升电网防灾减灾能力。我以电网防灾减灾全国重点实验室技术成果为例，谈谈电网在防山火、防雷、防覆冰等方面取得的部分核心技术成果。

　　在电网防山火技术方面，实验室研发出首套线路不停电灭火装置和防复燃灭火剂，并进一步研发升级了直升机机载不停电灭火装置，通过在空中喷洒灭火液扑灭输电线路山火数百次。2023年1月30日，贵州省黄平县的森林火灾蔓延至±800千伏特高压雅湖直流附近，危及特高压线路安全运行。实验室立即组织直升机实施跨省灭火，在火场上空连续扑救数小时，成功扑灭了山火，保护了森林资源和电力设备。

　　在电网防雷技术方面，科研人员研制出整支100千安大通流防雷绝缘子，并应用于多省重雷区的上千条输配电线路上，使这些线路雷击跳闸次数减少90％，显著提高了供电可靠性。

　　冬季极端天气下，线路可能会出现覆冰，影响电网安全稳定运行。科研人员研制了3个系列共15种型号的融冰装置，涵盖10千伏至1000千伏各个电压等级，装置1小时即可融化数百千米长的线路覆冰。1月下旬，受寒潮天气影响，±800千伏宾金线湖南益阳段出现覆冰。1月20日上午，科研人员使用特高压导线不停电地线融冰装置对线路执行融冰操作。76分钟后，3.4千米长的地线覆冰全部脱落。目前，实验室多种型号的直流融冰装置已在湖南、重庆、吉林等多个省份完成了上千次线路融冰，为电网覆冰防治工作提供了重要技术支撑。

　　《国家电网》：目前，我国新能源发电量占比不断提升、装机容量不断增加，电力保供呈现新的特点。在构建以新能源为主体的新型电力系统的背景下，如何进一步提升防灾减灾能力？

　　陆佳政：随着“双碳”目标的提出，构建风光新能源迅速发展的新型电力系统成为国家战略。经过长期的研究，110～500千伏电网输变电设备防冰、防火、防雷等灾害防治问题已具备一些较好的解决办法。但这些防灾减灾办法无法全面满足构建新型电力系统过程中出现的新防灾需求。因此，新型电力系统外部灾害防治技术研究迫在眉睫。

　　新能源设备抗灾能力提升研究仍需加强。目前，相关研究已经取得了一些技术成果，例如科研人员已经研发了风机叶片易脱冰涂料和高效热风除冰装置，有助于解决冬季风机叶片覆冰引起的停机问题。随着新能源不断发展，防灾减灾领域面对的问题也会不断更新，技术研究更应与时俱进。

　　在保障安全的基础上要进一步提升储能设备性能，助力新能源大规模发展后顾无忧。风电、光伏等新能源受环境气象因素影响，波动性、随机性较强，为了更好解决系统发电能力与用电需求时空错配的结构性平衡矛盾，需配置大规模储能设备。大规模储能需要更优质的电池，科研人员已研制出280安时的高温自封闭安全磷酸铁锂电池，兼具高安全和长寿命的特点。下一步，还将研制更安全、更大容量、更大倍率、更长循环寿命、更高能量效率的安全储能锂离子电池。