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“十三五”华中电力规划 需要送受端电网和中间
ʱ䣺2019-09-15

  北极星输配电网讯:华中电网地理位置非常特殊,作用十分重要。它是三峡电站的送出通道和全国联网的枢纽,直接关系到全国电网的安全稳定运行。所以,做好华中电力的“十三五”规划非常有意义。这既是保障华中区域经济社会发展用电的需要,也是电力行业实现清洁发展、绿色发展和节能减排的需要,更是电网安全发展的内在要求。本文结合监管工作实际谈几点浅薄的认识,仅供参考。

  2014年11月,国务院公布了《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,明确提出,从现在到2020年是我国全面建成小康社会的关键时期,是能源发展转型的重要战略机遇期,为贯彻落实党的十八大精神,推动能源生产和消费革命,打造中国能源升级版,必须加强全局谋划,明确今后一段时间我国能源发展的总体方略和行动计划,推动能源创新发展、安全发展、科学发展。

  行动计划提出要坚持“节约、清洁、安全”的战略方针,加快构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系。重点实施四大战略:节约优先战略、立足国内战略、绿色低碳战略和创新驱动战略。行动计划是指导我们制定“十三五”电力发展规划的纲领性文件,我们必须以此为导向,在规划中予以全面贯彻落实。

  自2012年以来,华中电网用电需求增速开始放缓。2001~2011年10年间,华中区域用电量年均增速为12%,而近三年年均用电增速只有4.4%。随着经济步入新常态,用电需求增速可能将长期保持在相对较低的水平。另外由于经济发展转方式和调结构,产业结构进一步优化,工业特别是高耗能等重工业用电量将不断减少,全社会用电量增速也因此明显下滑。按照现在的产业结构、经济结构,根据历史经验和专家推断,电力弹性系数约为0.8左右,按照这个标准和现在GDP增速水平计算,华中区域全社会用电量增速可能处在6%以下。从2014年华中电网全社会实际用电量增速来说,却只有2.5%,大大低于前几年的用电增速。负荷预测是电力规划的基础,关系到规划结果的科学性、合理性和规划最终能否落实,“十三五”电力规划必须立足于经济新常态和社会用电量增速减缓的实际情况,合理确定未来五年电力电量增长速度的高、低方案,以这个为导向进行电力电量供需平衡,确定电源的建设容量,否则将会导致投资浪费和电力产能严重过剩。

  电力规划的目的之一就是要建设坚强的电网,既要着眼于未来负荷的需求搞好电网的建设发展,也要加快解决现有电网存在的老问题,对电网进行“补强”,消除安全隐患和系统风险。目前华中电网存在的问题不少,比如水电弃水、季节性时段性高峰电力紧张、火电利用小时数低、六合现场最快开奖结果局部电网窝电、短路电流超标等,绝大部分都是由于规划不合理或规划没有落实而导致的问题,这些都应该是电力规划首先需要予以考虑和解决的。目前,华中区域开展了电网风险分析和脆弱性评估工作,分析和评估的结果以及年度运行方式中所指出的电网运行风险都为规划提供了很好的指导。华中电力“十三五”规划应该综合考虑、统筹治理电网目前运行中遇到的问题,在此基础上进一步发展,建设一个满足电力供应、资源配置、安全可靠的坚强灵活电网。

  目前,电力市场还在探索和建立之中,省为实体还没有完全打破,电力电量还是以省市为单元进行平衡。在中央转变职能、简政放权后,地方政府鼓励电力投资建设的热情更大、更方便。为了保障能源供应的安全,地方政府会在本地大量建设煤电,做到“手里有粮”。如果完全以省市为单元进行电力电量平衡,整个区域将会有很多不必要的备用容量,这是一种资源浪费,另外也会因为备用容量的增加,煤电将会因此减少发电利用小时数,对投资者来说也不经济。如果适当打破省为实体,在区域层面进行电力电量平衡,在联络线输送容量允许的情况下,把各省市电网的用电看作是区域电网供应的一部分,通过合理调度区域互联大电网的运行,让各省市电网共享备用,从而减少不必要的装机容量,特别是煤电,有利于区域节能减排。

  华中区域一些省市比如四川省水力资源丰富,水电装机容量也很大,完全依靠一个省市是不可能完全消纳的,必须要依靠其他省市电网的帮助,大家都来消纳水电才能减少弃水。国家大力提倡发展风电、太阳能等新能源,随着它们装机容量比例的提高,新能源的间隙性和随机性对电网安全运行压力也会增加,主要表现在对电网的调峰能力提出了更高的要求。同样水电在丰水期也要求一条直线满发,电网调峰压力越来越大。只有解决好市场消纳问题和调峰问题,才能减少弃水、弃风、弃光。一是要发挥区域大市场的吞吐消纳能力,大家都优先来消纳可再生能源和清洁能源;二是充分发挥了大电网的互联作用,让调峰任务由送电省和购电省电网共同承担。

  对于水电送出省,一方面在枯水季节可能由于煤电装机容量的不足导致电量短缺;另一方面为了保障购电省煤电机组的利用小时数,需要在枯水季节从区域其他省市购电,这样可以开展年度水火互补交易,在规划中交易参与电力电量平衡计算,既可以保证少弃水、不弃水,又可以保障枯水季节的用电。

  3.加强省间联络线年以来,华中电网省间联络线输电通道基本上没有再加强建设,省间联络线仅仅定位在余缺调剂上,一是尽可能满足水火互补的需求;二是部分季节、部分时段省市电网高峰电力不足时候的临时购电需要。目前华中电网省间联络线通道的输电能力所能配置的电力资源是非常有限的,在丰水期间高峰时段还经常满载运行,已经难以满足日益增长的跨省跨区电力交易和今后电力市场建设的需要。要实现资源优化配置,开展电能交易,就应该加大省间联络线输电能力建设,按照各省市电网是区域电网的一部分供电区域的要求来建设,为有力打破省为实体提供物质基础,联络线也将不再只是发挥联网备用和余缺调剂的作用,而是在参与年度电力电量平衡中发挥重要的输供电任务。目前,华中电网每根省间联络线年省间联络线小时。华中电网如果要在区域内消纳更多的水电还必须要再加强省间联络线建设,保障丰水期通道的输电能力。如果要提高省间联络线的运营效率,还需要在枯水季节,开展煤电长期合同交易。这样对于购电省来说,联络线的作用就不止于高峰的余缺调剂,而是参与了年度丰期和枯期的电力电量平衡,相当于在购电省建设了煤电机组,省间联络线的作用甚至与煤电的替代率可以达到100%。

  即使在省内电网中,也会选择铁路运输线和港口等便利地方建厂,再通过500千伏超高压线路输送到全省各地区电网。但是,过多依靠区外来电,除了担心电力资源能否保障组织到位外,远距离输送的运行安全也是应该考虑的问题,就地平衡容量与区外来电容量之间需要有一个合适的比例。这个比例与区外来电的输电方式和输送容量大小、输电通道走廊的地理环境以及受端电网的坚强程度都有关系,一般来说不要超过25%,但对于具体问题还要具体分析。所以对于华中电网来说,首先应该还是要考虑依托将要建设的蒙华重载铁路,在沿线的湖南、湖北和江西建设坑口电厂。

  但是目前华中电网省间联络线建设缓慢,输送电容量有限,鄂赣、鄂湘间输电能力都不超过300万千瓦,三峡电力还占用了一部分输电通道,按照充分消纳四川水电的要求来说,目前省间联络线的输电能力还不够,特别是川渝、鄂渝通道还相差很远。而点对网的直流输送容量可以达到600万千瓦,通道能力满足要求,但是线千米及以上才比较经济,输电走廊地理环境比较复杂,故障概率比较高,故障后容量缺额相对也比较大。“十三五”期间区外来电还是尽可能发挥省间联络线的作用。“十四五”为了消纳金沙江二期大量的水电,在加强华中东部各省受端电网建设的基础上,在充分利用了省间联络线通道的前提下,可以考虑点对网的直流方式输送到华中东部消纳,参与东部省的电力电量平衡。2.厂网协调建设发展

  江西赣州电网今年已经开展了有序用电。赣州电网是末端,但是一直没有足够容量的电源支撑,完全依靠建设电网去满足供电。随着负荷的快速增长,断面送电能力难以满足要求,需要新增加一个500千伏变电站和多个配套的220千伏变电站,而增加的输变电能力又受制于前端主网架的输送能力,同时线路走廊也很紧张。可见,单纯依靠电网建设去解决供电问题的效果不甚明显,有时是事倍功半。在负荷中心和电网末端必须要建设电源支撑,实现分层分区平衡。在电力规划中,该建电源的地方一定要建设电源,该加强电网的地方一定要加强电网,不能有所偏颇,顾此失彼,防止出现窝电和缺电的现象。同样,在送电端,一定要建设好输送通道,保证电源出力能可靠送出。厂网需要协调发展,既有电厂引导电网建设,也有电网引导电厂建设,两者要根据实际需要进行匹配,才能事半功倍,否则既不安全,又不经济。在华中电力“十三五”规划中,在总量确定的情况下,要明确电源如何布点,以此引导电网建设;要明确电网主网架发展方向,以此引导电源建设。只有电源、电网协调发展,并与负荷相匹配,才能保证规划科学合理。

  在规划主网建设发展的同时,也要积极关注低电压电网的建设发展,特别是配网的建设发展。主网输变电能力提高了,但是配网的配电能力不够,电力就不能落下去,用户就用不上电,输送过来再多的电力也没有用。目前,华中区域各省市配网还比较薄弱,特别是农村电网的供电能力还不能满足要求,配电容量不足、线径偏小、供电距离长、不能实现手拉手、串葫芦现象严重等,供电可靠性和电压质量还有很大的提升空间,不能满足国家家电下乡政策对电网的要求和人民群众对改善生产生活条件的期盼。尤其在夏季高峰和春节等重大节日下,更是让老百姓不满意,电力公司也因此经常被投诉。所以在规划发展主网架的同时,也要下大力气加快发展配网和农村电网,实现不同电压等级电网的协调发展。

  华中电网是以湖北电网为中心呈辐射状,湖北电网作为中间的输电通道,具有举足轻重的作用,是电能交换和输送的主要场所,在一些季节可能有多个方向的潮流汇聚在一起,加上三峡电站的满出力,线路负荷、断面潮流重载、满载,安全运行的压力很大。所以必须继续加强中间输电通道的规划建设,彻底解决现存的一些通过调整非正常运行方式才能满足安全的问题,保证中间输电通道坚强可靠和有一定的灵活性、适应性,比如输送能力不能受制于一些机组的开机方式。

  送端电网的电源不要过分集中,分散接入电网的不同位置,同一个电站也尽可能采用单元接线,保证相互之间不影响,减少送端线路潮流和短路电流,减少电网“卡脖子”现象,避免发生多台机组、多个电源同时失去的极端事件发生,提高了送电可靠性。建设坚强的受端电网一直是电力规划的基本要求,特别是接受了通过高电压、大容量、远距离输送来的区外来电后,必须保证在极端的情况下,区外来电突然失去,受端电网依然能够安全稳定运行,不发生潮流大转移引发的连锁反应,有足够的动态无功支撑,电压保持在稳定水平,发电机组不跳闸、直流不闭锁等。所以华中各省市电网应在规划上加强以省会负荷为中心的双环网建设,争取全省电网形成“日”字形及以上环网,加强事故备用电源建设和动态无功补偿电源建设,确保受端电网坚强。

  厂网分开改革后,发电企业成为投资主体,自主经营、自负盈亏,作为一个追求可持续发展的理性投资者,建设燃煤电厂就必须要有收益。华中区域是一次化石能源流的末端,运输难度大、成本高,2012年以前发电企业连续多年因为煤价高、利用小时数低等原因导致亏损,一些发电公司在华中区域建设燃煤机组的积极性并不高,比如国电集团在江西甚至还放弃了已经取得“路条”的黄金埠100万千瓦机组的投资机会。“十三五”期间,保证规划顺利落实到位,除了要加强监管外,还必须要保证发电企业主体有足够的积极性建设电源,那就是要在规划中保证燃煤机组有一定的发电利用小时数,在可预期的电煤价格下,发电企业有一定的投资回报率。如果利用小时数太低,发电企业不来投资,规划就要落空,由于电源建设有几年的周期,这样将导致原本可以平衡的电力供需形势将发生逆转。一般来说发电机组利用小时数在4500~5500小时之间是可以接受的,既可以满足发电企业经营的需求,又可以安全保障电力供应。

  随着经济新常态的到来,用电量增长速度将减少,而随着经济结构的调整,高耗能工业用电负荷占比减少,第三产业和居民生活用电比例相对增加,用电负荷曲线变得更加陡峭,并且呈现出夏季和冬季双高峰现象,用电负荷率将呈现减少趋势。这些客观因素将对发电机组负荷率产生影响,进而影响到节能减排成效。

  可再生能源、新能源比重增加,20万千瓦以下小的火电机组(除热电联产和循环流化床机组外)基本都关停了,从清洁、节能角度来看电源结构确实是优化了不少,但是从运行的角度来看,却不是什么优化,不能参与变负荷调峰的机组容量明显增多,启停调峰的机组容量也在减少,而用电负荷率客观上又往下降,系统的调峰任务基本上都依靠大的煤电机组进行深度调峰,大大降低了机组的负荷率。从华中电网2014年运行情况来看,60万千瓦级的煤电机组的平均负荷率不到70%。根据有关研究报告,对于60万千瓦级的水冷机组来说,负荷率每降低1个百分点,供电煤耗平均增加约0.61克,负荷率降低明显增加了煤耗。如果适当建设一些调峰电源,比如抽水蓄能,特别是燃气调峰机组,承担尖峰段负荷,并且作为受端电网的事故备用容量,在运行方式安排上可以减少当天煤电机组的开机容量,煤电机组带腰荷运行,保证了一定的负荷率,就可以大大挖掘节能减排空间,实现企业经济效益与社会效益双丰收。建议给予调峰电源分时电价政策,保证其正常经营和吸引投资者。

  规划是电源、电网和负荷三方的协调。由于高峰负荷增长速度比用电量增长速度一般要快,华中电网的峰谷差率接近50%,高峰时段电力供应压力很大。而高峰负荷在全年往往只有几十个小时,如果单纯为了满足高峰负荷的需求,则将要建设大量的发电机组,而在其他时段却不需要这些机组的出力,整个燃煤机组的平均利用小时数和发电负荷率都会下降,进而影响了节能减排。地方政府必须要提高认识水平,大力开展需求侧管理,把需求侧管理作为节能减排的一个重要手段,在华中电力“十三五”规划中,也要把需求侧管理作为一种电力平衡的措施。