2吨级系留气球在藏粤特高压工程试运行成功

2吨级系留气球在藏粤特高压工程试运行成功

财π新闻 据央视新闻2026年9月22日报道,9月21日,国家电网传来重磅突破,国内首个2吨级载重系留气球在藏粤特高压直流输电工程西藏段成功完成试运行。这一创新装备无需开山修路、无需架设索道,通过直径25米的大型系留气球,将2吨重的输电塔材精准吊运至海拔4000米的陡峭山脊作业点,为高海拔、深山区的电力工程施工开辟出一条全新的“绿色空中通道”,填补了国内重载浮空运输在特高压建设场景应用的空白。

八层楼高的重载浮空装备完成首次高原试运行

本次投入试运行的2吨级载重系留气球,整体直径达到25米,球体总体积为8000立方米,整体高度相当于一栋普通民用八层住宅楼,球体内部填充氦气,依靠稳定的空气浮力承载重型工程物料。在藏粤特高压直流输电工程西藏段的试运行现场,这台巨型系留气球在地面控制人员的操作下缓缓升空,多根系留索同步完成收放动作,预先固定在挂载点的重型输电塔材平稳离开地面,沿着提前规划好的预定线路,向海拔4000米的山地作业点平稳移动。

本次试运行顺利完成了直线距离500米、垂直落差120米的塔材转运任务,整套系统最大可稳定吊运2吨重的各类工程物资,最远输送距离可达800米,吊运过程中的定位误差被严格控制在0.5米以内,完全满足特高压输电塔材在陡峭山脊点位的精准投放要求。整套装备的运行逻辑清晰明确,通过高强度缆绳将浮空气球与地面智能控制装置直接连接,操作人员可以通过地面控制系统实时调整缆绳的收放长度,精准控制气球的飞行高度和水平移动位置,最终实现重型物料从地面存放点到山顶作业点的点对点直接转运,全程不需要在山体表面修建任何临时通行设施。

为了适配高海拔区域的特殊自然环境,这套系留气球装备采用了高强度复合蒙皮材料制作球体外壳,搭配整体式锚固罩网结构,能够有效抵御高原区域突发的强风冲击,避免球体在恶劣气象条件下出现结构损伤。技术团队还专门研发了多索张力自适应算法,系统可以根据气球的实时姿态和周边风力变化,动态调节每根系留缆绳的张力数值,从技术层面保障大风环境下气球的整体姿态稳定,彻底解决了传统浮空装备在强风环境下容易出现姿态失衡、轨迹偏移的行业共性难题。

破解高海拔无人区特高压施工的长期运输难题

本次开展试运行的藏粤特高压直流输电工程试验线路,全部处于海拔4000米以上的深山无人区,线路沿线的输电塔基大多建设在没有任何通行道路的陡峭山脊之上,是整个藏粤特高压工程全线海拔最高、交通条件最差的施工标段。长期以来,这类高海拔深山区的电力工程施工始终面临物料运输的核心瓶颈,传统的施工方案很难适配当地的特殊地理环境。

如果按照传统方式在山体表面修建临时施工便道,不仅需要耗费漫长的建设工期,还会大面积破坏高原区域原本就十分脆弱的地表植被,对当地的生态环境造成不可逆的扰动,后续的生态修复成本极高。如果选择架设货运索道完成物料转运,不仅前期的设备安装成本高、建设周期长,索道的架设路径还会受到山体地形的严格限制,很多坡度超过阈值的陡峭山脊根本不具备索道架设的基础条件,无法覆盖所有的塔基作业点位。普通的工业重载无人机虽然具备一定的空中转运灵活性,但受限于自身的动力续航能力,很难长时间稳定承载2吨重的重型塔材,也无法在高海拔低气压的环境下完成长距离的重载飞行作业。

藏粤±800千伏特高压直流输电工程整体线路总长约2681公里,线路全程跨越青藏高原、云贵高原、华南丘陵三大地理单元,全线近90%的线路途经山地地形,其中30%的线路位于高山大岭区域,部分区段的最高海拔达到5300米,整个工程的建设难度在国内已建和在建的特高压直流工程中处于较高水平。按照工程规划,这条特高压直流输电线路建成投运后,每年可以向粤港澳大湾区输送清洁电力超过430亿千瓦时,对于优化区域能源资源配置、推动能源绿色低碳转型有着十分重要的意义。此前,物料运输环节的长期滞后已经成为制约该标段施工进度的核心瓶颈,2吨级载重系留气球的成功试运行,直接打通了高海拔无人区特高压施工的最后一段物料运输通道。

自主技术创新打造绿色高效的空中施工通道

国网电力工程研究院输变电工程技术研究所所长涂德军介绍,这套2吨级载重系留气球运输装备是由团队完全自主创新研发而成,整个研发过程先后突破了强风环境下姿态失衡、轨迹偏移等多项行业技术难题,通过地面系留智能控制系统精准调控气球的运动状态,搭配配套的自动抓取与释放装置,可以在抵达作业点位后自动完成线路塔材的投放动作,全程不需要人工在山顶点位进行高空辅助操作,大幅降低了高海拔山区的施工安全风险。

国网河南送变电公司项目经理冯涛表示,和传统的山地物料运输索道相比,2吨级系留气球运输模式的优势十分突出。第一是整体环保性更强,整套装备的运行完全不需要在山体表面开挖大面积的施工场地,也不需要修建索道支撑塔架,对高原地表生态的扰动被降到最低,完全适配生态敏感的高原山地施工场景。第二是对陡峭地形的适应性更好,装备的运行不受山体坡度、地表植被分布的限制,只要在山脚下找到一块平整的地面控制场地,就可以覆盖周边800米范围内的所有山脊作业点位,覆盖范围远大于传统索道。第三是控制精度更高,依托多索张力自适应算法的动态调节,物料投放的定位误差可以控制在0.5米以内,完全满足重型塔材在狭窄山脊点位的精准落地要求。

这套装备的成功落地,为复杂山区的电力工程建设开辟出了一条绿色高效的“空中通道”,彻底改变了过去高海拔深山区电力施工必须“先修路、后运料”的传统建设逻辑,大幅压缩了特殊地形条件下的工程建设周期,也有效降低了施工过程中的生态保护成本。此前,国内在高海拔重载浮空运输领域没有成熟的应用案例可以参考,整个研发团队完全立足国内自主技术体系完成所有核心部件的攻关,所有核心控制算法、装备结构设计都拥有完全自主知识产权,没有任何对外技术依赖。

低空运输技术体系推动电网建设向智能化升级

2吨级载重系留气球的成功试运行,只是我国电力工程低空运输装备快速发展的一个缩影。近年来,围绕高海拔、深山区等各类复杂施工场景,我国电力建设领域已经逐步形成了以重载无人机、运载飞艇、系留气球等不同类型装备为核心的完整低空运输技术体系,不同装备分别适配不同的载重需求、不同的运输距离和不同的地形条件,形成了层次分明、互为补充的低空施工装备矩阵。

这套低空运输技术体系的全面推广应用,正在持续推动我国的电网建设模式不断向机械化、智能化、无人化方向升级。过去很多因为地形条件恶劣、生态保护要求高而迟迟难以推进的电网建设项目,现在都可以依托低空运输装备体系找到适配的施工方案,大幅拓展了我国电网建设的覆盖边界。此前,国家发展改革委、国家能源局已经印发《新型电力系统建设“十五五”规划》,提出到2030年初步建成新型电力系统,实现28亿千瓦以上新能源高水平消纳,这一目标的落地需要大量位于偏远山区、高原区域的新能源送出配套电网工程同步建成投运,低空运输技术体系的成熟完善,将为这些后续工程的顺利推进提供坚实的装备技术支撑。

从更广阔的行业发展维度来看,2吨级载重系留气球的成功试运行,也标志着我国在重载浮空运输领域的工程应用能力已经走在世界前列。这套装备的相关技术后续还可以进一步拓展应用到山地应急救援、地质勘探物资转运、森林消防物资投送等多个领域,为更多特殊场景的作业需求提供全新的解决方案。目前,相关技术团队还在针对更高海拔、更大载重需求的应用场景开展后续技术迭代研发,进一步优化装备的环境适应能力和运行稳定性,让这套绿色高效的空中运输装备在更多复杂场景中发挥更大的作用。

(编辑:曹凤芹)