激活电力低空经济新引擎
库陶菲 信超辉 吴良峥
低空经济是指在3000米以下空域内，围绕有人驾驶与无人驾驶航空器的低空飞行活动构建的，涉及多领域、多产业链且具有高成长性与带动性的综合性经济体系。作为低空经济的支柱产业之一，无人机在电力行业具有广泛应用场景。随着相关技术的进步和配套政策的不断完善，无人机已经成为推动电力行业智能化、信息化、绿色化转型的重要驱动力。电网建设工程中，物资运输是架空输电线路建设中关系施工安全、质量和进度的重要环节之一。而重载无人机的应用为未来架空输电线路建设的工程设计、技术装备、施工工艺，以及管理创新升级提供了新的思路。
应用前景
传统架空输电线路物资运输面临多重堵点难点。架空输电线路工程多位于山地、高山、峻岭、沼泽等落差相对较大或运输条件较差的地区，甚至部分位于雪山、无人区、环境敏感等区域，运输环境复杂、难度大。传统架空输电线路建设过程中，物资运输大多依赖肩扛人抬、租用马帮等方式，受人力物力资源、塔基地形、植被覆盖率、生态环境保护等影响，运输效率低、实现难度大、危险系数高。
机械化施工是架空输电线路施工转型的必然趋势。重载无人机作为未来架空输电线路建设物资运输的专用机械设备之一，相对于传统运输方式而言具有较大优势：一是效率高。在地形复杂、交通不便的区域，相比于传统的物资运输方式，重载无人机不受地形地貌限制，可快速将物资运至塔基位，达到加快电网工程建设进度、缩短工期、实现高效率运输的目的。二是安全性高。传统的物资运输方式在高海拔、高落差等自然条件较差的地区易发生事故，而重载无人机通过精确的飞行控制系统和先进的导航技术，可以极大降低施工作业风险。三是环境友好度高。重载无人机的应用很大程度上减少了物资运输过程中对自然环境的干扰和破坏，减少了运输通道的修筑和林木砍伐量，有利于低碳背景下架空输电线路的建设。
架空输电线路建设物资运输市场需求大。架空输电线路建设规模大、物资运输量大，以一条50千米的500千伏单回路输电线路为例，建设物资运输总量约为45000吨。根据相关数据，我国2021~2022年电网建设完成投产决算的110~750千伏交流架空输电线路工程线路长度约为59517千米（折单回），其中70%左右的架空输电线路位于落差相对较大或运输条件较差的地区。按照重载无人机运输替代传统运输方式测算，预计工程物资运输年平均市场规模达52亿元。同时，考虑到无人机产业的辐射面广、产业链条长、成长性和带动性强等特点，其对经济的乘数效应将随着重载无人机技术的普及、应用范围延伸、产业链传导得到进一步的扩张。
发展瓶颈
载荷能力不足。架空输电线路建设材料和工器具具有多样性，包括砂石、水泥、钢筋、塔材、金具、绝缘子等材料，空压机、搅拌机、绞磨机等施工机具，物资型号、规格各不相同，其重量范围从几千克到几吨不等，且部分塔材尤其是钢管塔材由于不可分割性、单件重量较大，对载荷能力要求多样。目前，国内较为成熟的工业级油动无人机（包括无人直升机）最大载荷能力为350千克，工业级电动无人机最大载荷能力为230千克，暂无法全面满足架空输电线路建设物资空中运输需求，亟须开发更高载重性能的机型。
产品适配性有待提升。架空输电线路建设材料运输场景具有低货值、近距离、高频次、短续航、多品类等特点，对挂载装置、抛投技术、物资包装等技术参数要求多样。同时，架空输电线路分布广泛，作业地点不固定，重载无人机需频繁转场移动。当前，无人机的机型、功能难以适配架空输电线路建设场景运输需求，需进一步提升挂载装置、抛投技术、物资包装、安拆便利性以及动力续航能力，提高有效作业时间，以更为经济的作业方式实现规模化应用。
配套管理制度有待完善。一是规则有待进一步细化。《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》为无人机的飞行活动提供了基本的法规框架，但在实际操作中，针对重载无人机的特殊性，如其飞行高度、载重能力以及在复杂地形中的运行要求，仍需更为详细和具体的管理规定。例如，重载无人机在执行输电线路建设任务时，可能需要在特定的空域进行长时间的飞行作业，这就需要相应的空域管理和飞行时间协调机制，以确保飞行安全和避免对其他航空活动造成干扰。二是运行安全和风险管理配套管理制度不够。在高海拔、复杂地形的输电线路建设中，重载无人机可能面临恶劣天气、技术故障等风险因素，一方面亟须建立一套完善的风险评估和应急预案办法，另一方面对于重载无人机操作人员的培训和资质认证也需要有更为严格的标准。
实施路径
强化技术研发与创新投入政策支持与激励机制。一方面，通过财政补贴、税收减免等措施引导企业、高校、研究机构等在重载无人机的技术研发上进行协同创新，着力突破无人机的载重能力、飞行稳定性、续航时间等关键技术；另一方面，支持重载无人机的推广应用，对于利用重载无人机进行架空输电线路建设物资运输的企业，提供一定的补贴和支持，降低企业的运营成本，加速相关技术的快速发展和产业化。
完善法规标准体系，优化空域管理和运行审批流程。一是进一步完善架空输电线路建设中物资空中运输的施工安全生产制度、程序和标准，建立重载无人机操作人员的资质认证体系，健全物资空中运输作业安全的保障体系和标准化作业流程，同步研究制定重载无人机应用的计价规范和标准，加快重载无人机技术在电力建设物资运输场景应用和市场培育。二是优化空域管理和运行审批流程，简化和优化重载无人机的空域使用申请和飞行计划审批流程，提高审批效率，减少企业运营成本。
加快培育重载无人机技术人才。应着力建立和完善重载无人机人才培养机制，构建学历教育、职业培训、实践锻炼等多层次、多渠道的人才成长体系，培养壮大重载无人机领域中能够持续创造和熟练操作的技术能手，为架空输电线路建设物资运输的创新发展提供坚实的人才支撑。
打造样板、示范引领。打造架空输电线路建设中传统运输方式如汽车、索道等与重载无人机的互补应用、重载有人机和重载无人机的协同应用、多载荷重载无人机联合应用等多场景的应用示范样本，探索形成可复制、可推广的规模化应用模式。（作者单位：南方电网能源发展研究院有限责任公司）
责任编辑：余璇
