新華網貴陽12月5日電（盧志佳 鄧嫻）在貴州省平塘縣的大山之間，恢弘的“中國天眼”凝望星空，帶着人類的好奇和期待，探尋百億光年之外的射電信號。而在貴州六盤水的梅花山，一座矗立山巔的電網“冰眼”，也在“目不轉睛”地觀測着氣象變化和電網設備運行情況，並源源不斷為電網防冰減災提供關鍵參考數據。
這座電網“冰眼”全名為“梅花山凝凍氣候災害與裝備安全貴州省野外科學觀測研究站”，是中國南方電網有限責任公司首個野外科學觀測研究站，也是南方電網規模最大、技術最強的高海拔自然覆冰觀測、試驗重點示範基地。
航拍梅花山凝凍氣候災害與裝備安全貴州省野外科學觀測研究站局部。新華網 盧志佳 攝
打造雲貴高原上的觀冰“科技哨所”
貴州地處我國西南部大範圍成片喀斯特地形地貌區的核心，受高海拔複雜地形地貌影響，來自南海和孟加拉灣的偏暖氣流與多股冷空氣在烏蒙山脈附近長期匯集，形成獨特的雲貴準靜止鋒氣候，使得貴州成為高原喀斯特環境下最嚴重的覆冰區，全省幾乎都處於覆冰區域。
位於貴州地理屋脊的梅花山，平均海拔達2515米，具備700米落差的陡峭迎風坡地形。初冬時節，當貴州大部分地區還處於5至10攝氏度的氣溫區間時，梅花山卻仿佛已入凜冬，漫山林木悄然披上“銀裝”，一年之中，梅花山區域有3個月處於低溫雨雪凝凍天氣。
航拍初冬季節的六盤水梅花山。新華網 盧志佳 攝
“這樣具有典型性和持續性的氣象特徵，對開展電網輸變電設備冰凍試驗具有得天獨厚的優勢。”貴州電網公司電力科學研究院高壓設備技術研究中心防冰減災專責張露松介紹，梅花山野外觀測站的建設，是基於2013年就啟動建設的防災減災綜合技術應用示範基地，利用區位特點和地理優勢，圍繞雲貴高原低溫凝凍氣候成災、致災機理的科學問題與災害防禦的關鍵技術研究而建設。
經過兩期項目建設，200米高永固氣象塔、47米高試驗門型架、6000安培大電流發生器、700千伏交流試驗電源、正負800千伏直流試驗電源、220/500千伏倣真試驗線段塔等大型試驗設施、設備在梅花山野外觀測站陸續建成投用，站點的觀測、試驗能力得到全面提升，目前已具備開展設備覆冰條件下工頻耐壓特性試驗、直流耐壓特性試驗、交直流大電流通流試驗、電弧閃絡細節的觀測試驗、自然條件的覆冰觀測試驗等綜合試驗能力。
守護貴州電網5.5萬公里輸電“生命線”
“冰眼”究竟能做什麼？
以200米高覆冰全要素監測的永固氣象塔為例，張露松介紹了觀測站的作用邏輯。
這座目前所知全球最高的永固氣象塔分為五層&&，每一層&&都建設了一個自動監測站，投用以來，氣象塔持續積累了不同高度層風速、風向、溫度、濕度、氣壓、積冰厚度等數據數千萬條。
“這座氣象塔可以説填補了國內沿高層分佈的全要素氣象數據空缺。”張露松介紹，隨着我國西部、北部等重大清潔能源工程的發展規劃，未來大量超/特高壓輸電線路將跨越低溫凝凍氣候區，這些數據為不同海拔高度的電網覆冰研究和大高差超/特高壓鐵塔規劃設計提供了支撐。“鐵塔用什麼樣的材料，設計什麼樣的結構和尺寸，這些數據都能發揮重要的參考作用。”
航拍梅花山站內的大電流發生器和試驗電源等設備。新華網 盧志佳 攝
觀測站內，還矗立着兩座47米高試驗門型架，門型架之間連接着不同類型、不同線徑的導線。通過各類數字化監測和人工觀冰手段相結合，“冰眼”可以對導線、絕緣子的冬季覆冰情況進行詳細觀測，由此獲得的數據，可為覆冰災害預測預報、融除冰處理和設備材料防冰性能研究等提供技術資料。
據介紹，梅花山野外觀測站已逐漸形成了以“雲貴準靜止鋒凝凍災害演化與致災理論”“雲貴高原複雜地形凝凍災害精細化預報技術”“能源裝備安全防禦與環境適應性”三個特色研究領域。貴州電網也建成了以梅花山站為主站，全省覆冰在線監測網絡為子站點的“空-天-地”全天候凝凍氣候災害監測預警體系。
目前，覆冰監測系統經過不斷迭代發展和應用，實現了從“看得見”到“看得清”“看得遠”的轉變。1000余套覆冰監測終端，通過氣象數據、導線拉力數據、覆冰圖像等基礎數據的獲取，實現了全省未來3天覆冰預報。支撐全省應急物資調撥、應急隊伍調度，保障全省冬季生産生活正常運轉，推動電網防災抗災從“被動抗冰”向“主動防冰”轉變。
可以説，梅花山野外觀測站的研究成果，為貴州電網5.5萬公里輸電線路“生命線”的安全運行，以及凝凍災害下雲貴高原區域能源輸送，提供了源源不斷的科研力量支撐。
建設能源安全原創技術策源地
和“中國天眼”一樣，作為重要的科研基礎設施，電網“冰眼”正面向國家能源安全的重大戰略需求，着力打造國際先進的開放型科學觀測與試驗研究&&。
採訪時，記者遇到重慶大學電工材料與新技術研究團隊，利用梅花山野外觀測站&&，他們正與貴州電網公司、華北電力大學等聯合進行“新型超潤滑非涂敷型防疏冰導線”的驗證研究。
“傳統的防冰涂層導線可以延遲結冰時間，降低覆冰粘附力，具有明顯的防除冰性能，但是涂層防除冰的耐久性較差，仍然有改進的空間。”重慶大學研究團隊成員袁媛介紹，“新型超潤滑非涂敷型防疏冰導線”改變依靠疏水涂層防除冰的思路，為導線設計了獨特的多孔微納結構，並採用潤滑劑浸漬多孔使其在表面鋪展，製備出超潤滑防冰導線。
“經過這兩年在梅花山野外觀測站的觀測發現，我們的方案可以實現200小時以上的非干預式防冰，2023年寒潮期間，測試導線的覆冰量未超過普通導線24%。”袁媛介紹，目前獲得了國家自然基金聯合基金等項目支持。
航拍梅花山站220—500千伏倣真試驗線段塔。新華網 盧志佳 攝
在200米高永固氣象塔旁，幾架風力發電機組的底座施工正在緊張進行。張露松介紹，風電、光伏等新能源已成為我國新增電力裝機的主體，梅花山野外觀測站正在積極部署新能源測試裝備，進一步完善新能源設備運行及出力預報等測試能力建設，擴展行業上下游高端裝備服務能力。
據悉，梅花山野外觀測站建設以來，已經和中國氣象局、重慶大學、武漢大學、南網科研院、中國電器科學研究院、貴州省氣象局等高校及科研機構合作，20余個科研團隊長期在此開展科研活動，觀測站已成為孕育國家能源安全原創技術的策源地。
航拍梅花山凝凍氣候災害與裝備安全貴州省野外科學觀測研究站局部。新華網 盧志佳 攝
張露松介紹，當前，梅花山野外觀測研究站正開展數字化改造升級，未來將構建數據觀測、獲取、匯集、處理的智能化體系，建設數字化開放網絡&&，實現觀測數據動態發布、科普教育及功能展示。
“我們計劃通過三到五年，朝着國家級野外科學觀測站的建設目標，實現科學觀測試驗能力進一步提升，承擔國家重大科研任務的能力顯著增強，示範服務水平、開放共享能力進一步提高，持續開展防冰減災新技術應用、新設備開發和災害預測預報，服務能源、交通、通信等國家重大基礎設施安全，支撐國民經濟社會發展。”張露松説。
