Page 28 - 电力与能源2021年第六期

6 3 6 王若愚, 等: 城市电网超大容量 500kV 地下输电技术经济比较

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方式, 隧道土建一般优先采用明挖, 断面为矩形。 mm ) 为研究对象, 按 GIL 运行 50 年, 电缆运行
采用矩形断面可以提高隧道内的空间利用率, 同 30 年考虑, 进行两种输电技术的全寿命周期成本
比较。考虑到目前 GIL 与电缆国内生产技术已
时减少投资, 施工难度也小。因此, 对于 500kV
电缆和 500kV GIL 两种敷设方案的地下通道, 成熟, 国产产品已基本替代进口产品, 只进行国产
本文均按矩形明挖隧道断面考虑。 500kV 电缆 GIL 与国产电缆的对比。
500kV 单回单公里 GIL 输电线路( 简称方
敷设通道选用 3 种断面尺寸, 分别为 2.6m×2.6
m , 2.8m×2.6m 和 3.2m×2.4m ; 500kV GIL 案 1 ) 与 500kV 单回单公里双拼电缆( 2×2500
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敷设通道选用 3.5m×3.5m 及 4m×4.5m 断 mm ) 输电线路( 简称方案 2 ) 的全寿命周期成本
面尺寸。明挖隧道基 坑支护按照钢板桩方案考 比较见表 3 。
虑, 隧道静态投资包括隧道土建、 通风、 照明、 消 表 3 某市 500kVGIL 技术与 500kV 电缆的
防、 辅控等内容, 不同断面尺寸的单位造价水平如 全寿命周期成本比较 万元
表 2 所示。 方案 2 差价
费用名称 方案 1 ( 单回双拼
表 1 500kVGIL 输电与 500kV 电缆输电造价对比 ( 单回 GIL ) ( 方案 2- 方案 1 )
电缆)
万元 / km 初始投入成本 6664 3205 -3459
单位本体 单位设备 单位静态 运维成本 250 300 50
项目名称
投资 购置费投资 投资 检修成本 300 540 240
故障处置成本
500kV GIL 输电( 进口) 291 636 345
7668.16 6366.4 8253.76 报废成本
( 单回路) -12 99 111
总成本 7493 4780 -2713
500kV GIL 输电( 国产)
6055.04 4837.92 6664.00
( 单回路) 年平均成本 150 159 9
500kV 电缆输电( 进口) 由表 3 表 明, 500kV GIL 输 电 技 术 与 500
4692.09 3830.02 5508.87
( 单回双拼)
kV 电缆输电相比, 其初设投资虽然高, 但全周期
500kV 电缆输电( 国产)
2995.73 2133.66 3205.06
( 单回双拼) 周期成本较低。
综合分析可知, 与电力电缆输电相比, GIL 输
差价 1
2976.07 2536.38 2744.89
( 进口 GIL- 进口电缆)
电方式虽然初设投资成本高, 但具有安全性强、 环
差价 2
3059.31 2704.26 3458.94 保性好、 设备损耗低、 设备补偿费用少、 运维更智
( 国产 GIL- 国产电缆)
能化、 寿命长、 全寿命周期成本低等综合优势, 见
比率 1
63.43 66.22 49.83
( 差价 1 / 进口电缆)/ %
表 4 。
比率 2
102.12 126.74 107.92 表 4 500kVGIL 输电与 500kV 电缆输电综合对比
( 差价 2 / 国产电缆)/ %
名称 电缆 GIL
表 2 500kVGIL 与 500kV 电缆输电地下通道造价对比
安全性 易老化, 爆炸燃烧 无老化问题, 不会燃烧
单位静态投资 / 环保性 电磁辐射是 GIL 的 20 倍 电磁辐射是电缆的 1 / 20
项目名称 断面尺寸 / m
( 万元· km -1 ) 设备损耗 GIL 的 2 倍 电缆的 1 / 2
500kV GIL 3.5×3.5 8380 设备补偿 补偿容量为 GIL 的 8 倍 补偿容量为电缆的 1 / 8
输电通道 4.0×4.5 11300 运行维护 智能化监控相对弱 智能监控运行状态
2.6×2.6 5100 使用寿命 30 年左右 50 年左右
500kV 电缆
输电通道 2.8×2.6 5390 投资成本 小 大
3.2×2.4 5620 全寿命周期成本 大 小
由表 2 表明, 500kV GIL 输电地下通道造价
4 结语
高于 500kV 电缆输电地下通道, 为电缆输电通
道造价的 1.5~2.2 倍, 主要原因是 500kV GIL GIL 输电是一种新型输电技术, 存在市场相
输电所需通道截面较大, 单位造价较高。 对不成熟、 竞争性不高、 不具规模化等缺点, 建设
3.4 500kVGIL 与 500kV 电缆的全寿命周期 期造价投入较电缆要高。但 GIL 符合电力系统
成本比较 现场运行维护、 安全综合预控方案和外观审美要
结合全寿命周期理论和输电线路工程特点, 求, 具有送电能力强、 与周边环境友好相处、 安装
以 500kV GIL 与 500kV 双 拼 电 缆 ( 2×2500 及运行维护方便、 故障率低、 基本不检修等优点,