地下電纜,城市發(fā)展的必然趨勢(shì)
2012-01-16
地下電纜,是隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市生活的質(zhì)量提高,成為新世紀(jì)新時(shí)代的一種潮流。它對(duì)美化城市環(huán)境和提升城市功能,已經(jīng)和必定起到有益的作用,并產(chǎn)生嶄新的現(xiàn)實(shí)效應(yīng)。地下電纜,應(yīng)該是也必然能反映一座城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)綜合發(fā)展的高水平,并還能衡量一座城市現(xiàn)代化科學(xué)化發(fā)展的高程度。
因此,當(dāng)歐美國(guó)家推進(jìn)到經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)達(dá)和現(xiàn)代化快速建設(shè)的20世紀(jì)六七十年代,就已經(jīng)展開了對(duì)城市地下電纜建設(shè)的重點(diǎn)研究,并在九十年代后期全面迅猛地開始集中地下電纜的建設(shè)時(shí)期。
最早美國(guó)政府在1968年開始認(rèn)識(shí)到架空線入地對(duì)城市發(fā)展、對(duì)美化城市環(huán)境的重要性,于是領(lǐng)先世界出臺(tái)了有關(guān)架空線入地建設(shè)的公共事業(yè)20號(hào)令,并由政府出面,運(yùn)用公共事業(yè)費(fèi),國(guó)家和地方稅,以及私人基金來開展地下電纜的建設(shè),并由地方政府直接向公共事業(yè)委員會(huì)提供資金,與架空線入地的計(jì)劃者和公共事業(yè)的供應(yīng)商共同進(jìn)行地下電纜的規(guī)劃建設(shè),這樣使得國(guó)家和公共事業(yè)公司一方面通過入地、遷移、歸并等措施最大程度地減少架空線桿的密度,而另一方面最主要地是開展將90%以上的城市新線纜直接入地的規(guī);ㄔO(shè),這很快就取得了良好的成效,并使美國(guó)紐約市中心地區(qū)的電纜化率迅速達(dá)到了96%。
雖然歐洲的架空線入地建設(shè)起步比美國(guó)晚,在20世紀(jì)七十年代還僅僅開始將地下電纜的敷設(shè)應(yīng)用在高壓和超高壓的線路上,還只是隨著在電網(wǎng)建設(shè)中為了更加關(guān)注城市的環(huán)境問題所開展的一項(xiàng)工作而已。但是,到了九十年代后期,歐洲便開始了全面性有計(jì)劃的地下電纜建設(shè),其跨步比美國(guó)更大、更迅速,而且措施也更為有力,成效也就顯得更加卓著。
1992年,比利時(shí)電力局宣布了一項(xiàng)關(guān)于發(fā)展新電網(wǎng)的原則,禁止大都市內(nèi)建造架空線,在大都市外只允許沿著現(xiàn)有或已經(jīng)計(jì)劃好的通用基礎(chǔ)設(shè)施工程(如鐵路、高速公路、水路和機(jī)場(chǎng))架設(shè)架空線,并規(guī)定對(duì)30-220KV架空線不再增加總公里數(shù),而對(duì)于此后的所有新設(shè)項(xiàng)目明確要求必須讓電纜入地。
1997年,在法國(guó)通過了一項(xiàng)協(xié)議,規(guī)定電力公司必須將20%的新高壓線路埋于地下。法國(guó)RTE在1998年完成了這項(xiàng)目標(biāo),將這一年四分之一的63KV-150KV的新高壓線路敷設(shè)于地下。到1999年,法國(guó)又通過了一項(xiàng)為時(shí)三年的新協(xié)議,將地下電纜建設(shè)的比例提高到了25%,協(xié)議并還規(guī)定了不再增加架空電網(wǎng)的總長(zhǎng)度。當(dāng)1999年12月,在法國(guó)境內(nèi)突發(fā)的一場(chǎng)暴風(fēng)雨摧毀了法國(guó)電力系統(tǒng)的重要區(qū)段,導(dǎo)致了許多地方停電。據(jù)此,法國(guó)政府便又決定了一項(xiàng)使電力系統(tǒng)主要區(qū)段完全地下化的新政策,以致使法國(guó)能在惡劣天氣情況下保證供電的對(duì)安全性。這項(xiàng)新政策就是法國(guó)電力公司和RTE在“2001-2003電網(wǎng)與環(huán)境的協(xié)調(diào)”中著力提出的要求“配電網(wǎng)應(yīng)該地下化或者進(jìn)行保護(hù)”,即是對(duì)90%的新建中壓電網(wǎng)(或每年6000公里)、2/3的新建低壓電網(wǎng)(或每年8000公里)的配電網(wǎng)實(shí)行地下化或者進(jìn)行保護(hù),并對(duì)輸電網(wǎng)則要求25%的新建高壓線路必須埋于地下,而對(duì)于400KV的線路要求在特殊情況下施行地下化。
同樣可以看見,在世紀(jì)之交前后,大多歐洲國(guó)家都在不斷地出臺(tái)有關(guān)地下電纜建設(shè)的新政策和新規(guī)定,更重要的是政府都在積極主動(dòng)地支持與參與,從而掀起了一場(chǎng)很富有成效的一系列地下電纜建設(shè)的大熱潮。
從1990年在歐洲通過的一項(xiàng)關(guān)于在大哥本哈根地區(qū)重組供電系統(tǒng)的決議后,丹麥在以地下電纜代替架空線方面一直是走在前面,開展了包括西蘭地區(qū)北部和南部的兩條新的400KV電纜和變電站替代連接市區(qū)和西蘭其余地區(qū)的六條132KV的架空線,并在1997年和1999年又分別投入運(yùn)行了兩條獨(dú)立的100公里以上的400KV的電力線路。在荷蘭,敷設(shè)了超過220公里的150KV的地下電纜。在芬蘭,施行了34公里的地下電纜和99公里連接瑞典的Fenno-Skan的海底電纜。在德國(guó),完成了約35公里220KV的埋地電纜和62公里380/400KV的地下電纜。在希臘,建設(shè)了170公里的150KV的地下電纜和110公里的海底電纜,并還在希臘和意大利之間埋設(shè)了一條新的海底電纜。在愛爾蘭,建成分布在都柏林城區(qū)約75公里的220KV的地下電纜。
在意大利,不但在意大利島末端敷設(shè)了44公里的地下電纜,并還在羅馬、那不勒斯和都靈的市中心敷設(shè)了220KV的地下電纜,并完成了與希臘連接的163公里的海底電纜,其深度為1000米,創(chuàng)造了海底電纜的一項(xiàng)記錄,再有于南部的Rizziconi和Laino之間建造起了一條215公里380KV的線路,增強(qiáng)了西西里島和卡拉布里亞之間的電網(wǎng)。其它諸如英國(guó)、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士等歐盟國(guó)家,也都在加強(qiáng)計(jì)劃中不斷地加大力度展開地下電纜的全面性建設(shè)。
在歷經(jīng)多年的不懈努力和地下電纜的集中建設(shè),歐洲大部分國(guó)家的中低壓電網(wǎng)的地下化率已經(jīng)超過了2/3,其中荷蘭中低壓電網(wǎng)的地下化達(dá)到了100%,英國(guó)、德國(guó)、丹麥、比利時(shí)、瑞典等達(dá)到了50%-85%,而挪威、意大利、法國(guó)、葡萄牙、西班牙、奧地利等也已達(dá)到了15%-40%。
由此,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家地下電纜的建設(shè)不但極大地推進(jìn)了自身城市的發(fā)展,也成了世界其它洲城市開展地下電纜建設(shè)的楷模。
澳大利亞是從20世紀(jì)九十年代開始架空線入地的建設(shè)。在經(jīng)過綜合考慮技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等方面的因素,澳大利亞政府決定對(duì)架空線的整治采取入地和空中集束線(ABC)兩種方式;谌氲爻杀鞠鄬(duì)昂貴,一般就選擇城市人群聚集地區(qū)(如CBD地區(qū)),風(fēng)景名勝、文化區(qū)域,主要干道和其它工程結(jié)合起來入地。再是澳大利亞一般是以當(dāng)?shù)卣蝽?xiàng)目管理機(jī)構(gòu)作為執(zhí)行者,由政府、電力和電信供應(yīng)商及當(dāng)?shù)厥泄芪↙OCAL COUNCILE OR COUNCILS)共su線路。
同出資,開展地下電纜的建設(shè)。
日本,是亞洲最早從1986年開始,之后花費(fèi)了15年時(shí)間,在日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省、國(guó)土交通省等有關(guān)政府部門與電力公司無數(shù)次商討和不斷努力下,到2003年完成了6400公里的架空線入地改造工程,并使東京市中心區(qū)的地下電纜率達(dá)到了98%,還創(chuàng)設(shè)了具有三條900 MW回路、橫穿東京40公里500KV的新Keiyo Toyosu線路。
日本東京夜色下的亮麗大道
縱觀世界城市,尤其是國(guó)際大都市,幾乎都非常重視并積極展開地下電纜的改造建設(shè),其原因無非就是出于架空電纜線路在現(xiàn)代化的進(jìn)程中,已日益突現(xiàn)地惡化了城市環(huán)境,還給城市管理帶來了麻煩與困難。縱橫交叉城市道路的架空電纜,成千上萬成圈成捆地懸掛在樹上或電線桿旁,有些甚至雜亂糾纏,形成了令人生厭的“黑色污染”,特別傷人眼球,不僅妨礙市容觀瞻,影響都市美感,更可怕的是如一把把達(dá)摩克利斯劍,時(shí)刻威脅到人們的生命安全。
國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議聯(lián)合工作組也曾經(jīng)就19個(gè)國(guó)家地下電纜與架空線對(duì)城市環(huán)境的影響進(jìn)行過比較調(diào)研,并作出詳細(xì)報(bào)告,得出的結(jié)論是地下電纜絕對(duì)超過架空線路給城市公眾的良好印象,由此昭然若揭,電纜入地是絕對(duì)受到城市及其市民的熱烈歡迎和擁護(hù)的。
國(guó)際城市電纜入地研究專家,通過跨世紀(jì)的幾十年科學(xué)探索和建設(shè)實(shí)踐,得到了具有說服力的經(jīng)驗(yàn)定論,并歸納出地下電纜給現(xiàn)代城市發(fā)展帶來的諸多好處:
第一,能增強(qiáng)城市電網(wǎng)的可靠性
大凡城市裸露的金屬導(dǎo)線,很容易受大氣中的酸堿氣體和水氣腐蝕,自然就使得架空電纜存有比較多的危險(xiǎn)隱患。城市中大量桿塔暴露在道路邊緣,就避免不了架空線發(fā)生撞桿的交通事故,并還會(huì)時(shí)常發(fā)生吊車碰線、高空拋物、風(fēng)箏掛線等外損事故,更可能在風(fēng)暴、大雪等災(zāi)害性天氣時(shí)造成供電和通訊網(wǎng)絡(luò)的嚴(yán)重?fù)p壞,就這些線纜損耗及事故,差不多會(huì)直接導(dǎo)致電力供應(yīng)的中斷與通信斷線率的提高。
法國(guó)曾經(jīng)在1999年12月發(fā)生的一場(chǎng)強(qiáng)大風(fēng)暴中,導(dǎo)致8%的高壓和超高壓輸電線路的嚴(yán)重故障,電力中斷持續(xù)了1500萬個(gè)用戶日,而在將全部線路修復(fù)卻足足花費(fèi)了長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的時(shí)間,總損失高達(dá)13億歐元。在中國(guó)杭州,也曾在1988年8月遭遇過一次強(qiáng)臺(tái)風(fēng),導(dǎo)致大批樹木壓倒了架空線,造成電纜線的斷裂,以致引發(fā)了杭州地區(qū)的大面積停電,時(shí)間長(zhǎng)達(dá)十多天,損失相當(dāng)慘重。
從通常意義上說,架空線路的事故及故障的發(fā)生率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地下電纜線路,約有10倍之多。因此,采用架空線入地在城市就顯得非常必要,也尤為重要,地下電纜是完全可以給城市帶來供電的可靠性,安全更無憂。
第二,能增強(qiáng)城市線路的傳輸能力
通常架空線路向一個(gè)方向輸電最多是兩個(gè)桿塔,只有2到4回路的架空輸電線路。而埋設(shè)于地下的電纜線路,在上海通過實(shí)際實(shí)施,可以達(dá)到20回路,要比架空線路多出5至10倍。
盡管說,地下電纜的每回電纜線路傳輸能量比架空線路低,但是用它的總傳輸能量作對(duì)照,卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)要高于架空線路。所以,一旦需要在城市密集地區(qū)輸送大容量時(shí),運(yùn)用地下電纜線路是一條最好的出路。
再是,地下超高壓電纜一般具有效率更高的銅導(dǎo)體,可在比架空線路低的溫度下工作。這一特點(diǎn)就能達(dá)到盡可能高效地向最終用戶輸送電能,并對(duì)遠(yuǎn)距離以外的可再生能源發(fā)電機(jī)和低碳發(fā)電機(jī)特別重要,可為降低這些電力傳輸?shù)膿p耗對(duì)降低溫室氣體的排放做出有價(jià)值的貢獻(xiàn)。
第三,可根絕視覺污染,美化城市環(huán)境
以上海中心城區(qū)為例,在600平方公里范圍內(nèi)的電力架空線,回路長(zhǎng)達(dá)1.5萬千米,纜線長(zhǎng)度達(dá)到46萬千米,加上信息通信1.1萬千米,公交電車饋線136千米,電桿塔的總數(shù)量達(dá)到了20余萬根,這還不包括大批量有線電視網(wǎng)借用的其他線路桿塔。
如此龐大、蛛網(wǎng)密布的城市架空線,造成很大程度上市容景觀遭“破壞”,也造成鱗次櫛比的傳統(tǒng)與現(xiàn)代的建筑立面被“損傷”,還限制了綠色樹木的長(zhǎng)高,再加之小廣告、招貼單雜粘在電桿塔上,更有甚者把架空纜線當(dāng)成了晾衣繩,不容置疑,這一切不但在惡化城市環(huán)境,恐怕更是對(duì)人們視覺的嚴(yán)重黑色污染。
架空線入地,就可以還城市道路空間于一片純凈,絕對(duì)讓人們視覺產(chǎn)生一種舒適美感,更使得城市能賞心悅目地浸透于美麗之中。
第四,可提高城市土地的利用價(jià)值
土地是一種價(jià)值含量高但比較稀缺的資源,尤其是在現(xiàn)代化都市的中心區(qū)域,由于架空線的空間安全距離要求比地下管線更高,對(duì)相鄰?fù)恋氐氖褂孟拗戚^多,因而大大降低了土地的利用價(jià)值,而改為地下電纜線路,就
能提高土地的利用價(jià)值。
一旦架空線入地,建筑物或構(gòu)造物離纜線的距離可以貼得很近,比架空線的距離縮短2米甚至更多,這樣城市土地的利用價(jià)值就可以達(dá)到最大化。
在中國(guó)珠海地區(qū),架空線入地僅僅是土地開發(fā)的利用價(jià)值就足以補(bǔ)償購置電纜的費(fèi)用。而在上海、南京、杭州等地,開展架空線入地的原因之一,就是為了充分開發(fā)架空線路所占有的土地資源?梢姡芸站入地對(duì)于挖掘城市土地資源的潛力是巨大的,并具有無比重大的意義。
第五,可改善電磁場(chǎng)對(duì)人類與城市環(huán)境的影響
電磁場(chǎng)對(duì)人的家抗影響雖然沒有量化標(biāo)準(zhǔn),但人們?cè)诩芸针娏?dǎo)線附近生活總不免會(huì)產(chǎn)生許多擔(dān)憂。另外,同樣容量的電力架空線與地下電纜相比,網(wǎng)損(傳輸能量損耗)要大得多,其產(chǎn)生的電磁場(chǎng)也要比地下電纜強(qiáng),對(duì)周圍的人群和環(huán)境大為不利。
因?yàn)橥ǔT陔娏芸站30米處的電磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生1.29v/m電場(chǎng)和1.8μT磁場(chǎng),已經(jīng)給人類與環(huán)境帶來了較大負(fù)作用。而敷設(shè)地下電纜,電磁場(chǎng)距離居住處2米就會(huì)低很多,顯得絕對(duì)微弱,倘如經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)還能使外部電磁場(chǎng)幾乎歸零,這就大大避免了電磁場(chǎng)對(duì)城市人群的莫名傷害,并對(duì)城市綠色環(huán)境得到了有效的保護(hù)。
基于世界城市大力發(fā)展地下電纜的建設(shè),以及地下電纜對(duì)現(xiàn)代城市發(fā)展的諸多益處,中國(guó)也從20世紀(jì)九十年代中期開始,既為城市自身發(fā)展的需要,也為解決大規(guī)模架空線建設(shè)與城市市容“凈空”要求的矛盾,陸續(xù)進(jìn)入地下電纜的建設(shè),而首先展開的是深圳、天津、北京、上海等一些大城市。在經(jīng)過這多年城市政府和主要權(quán)屬單位的一再努力,我們驕傲地看到,中國(guó)在城市地下電纜建設(shè)上也取得了足有成效的發(fā)展。最快的深圳,現(xiàn)在地下電纜化率已經(jīng)達(dá)到了90%以上,珠海、天津跟進(jìn)迅速,達(dá)到了80%,杭州目前達(dá)到了65%,上海達(dá)到了40%,青島、西安、南京、成都、武漢等城市不甘落后,也達(dá)到了20%以上。
可以想見,在不斷同世界城市接軌的進(jìn)程中,中國(guó)的地下電纜建設(shè)不僅是在大城市,更多是在許多中小城市,并在各城市政府的支持力量推動(dòng)下,必將進(jìn)一步又好又快地適時(shí)開展有計(jì)劃有步驟的架空線入地建設(shè)。應(yīng)該說,地下電纜對(duì)凈化城市天空、美化城市環(huán)境和發(fā)展城市經(jīng)濟(jì)肯定能起到前所未有的積極作用,因此,電纜入地也就將成為城市未來發(fā)展的必然之路,是中國(guó)城市走向現(xiàn)代化世界化的必然趨勢(shì),更是一股勃發(fā)世界城市新生機(jī)的世界潮流。