“十二五”:特高压建设进入快车道

发布日期: 2011-03-24 信息来源: 外联部

  特高压输电工程为中国清洁能源的发展提供了强大的支撑。图为向家坝—上海±800千伏特高压直流输电示范工程新吉阳长江大跨越工程施工现场。叶义德 摄(英大图片)


  3月16日,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》正式发布。“发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术”写入《纲要》,为特高压输电加快发展带来了“福音”。

  特高压将改善能源运输体系

  综合运输体系建设与现代能源产业体系建设密切相关,特高压输电加快发展,必将对我国煤炭运输产生重要影响,进而对综合运输体系的构建发挥重大作用。因此,亟须将特高压输电纳入综合运输体系,并在“十二五”期间及中长期同其他运输方式统筹规划、协调发展。

  目前我国过度依赖煤炭直接运输,转化为电力输送的比重过低,能源供应安全保障程度低。长期以来,我国煤电布局以分省“就地平衡”为主,导致铁路长期忙于大规模运输煤炭,铁路运输一直面临巨大压力,全国性煤电运紧张状况反复出现。“十一五”初期,“三西”地区(山西、陕西、内蒙古西部)输煤与输电的比例约为20∶1,输电在煤炭输送中所占比重不足5%。

  与此同时,目前的煤炭运输方式也严重影响正常的公路运输,消耗大量燃油。2010年“三西”地区公路煤炭外运量高达4亿吨,耗费柴油近1000万吨。

  加快发展特高压输电、实现输煤输电并举,将优化我国能源综合运输体系。

  特高压输电将成为能源综合运输体系的重要组成部分,为能源输送发挥重要作用。按照国家电网公司特高压输电规划,2015年“三西”地区煤电外送规模将达到9400万千瓦,输煤输电比例为8∶1;2020年煤电外送规模将达到1.4亿千瓦,输煤输电比例为4∶1。

  特高压输电的发展,将显著缓解铁路、公路运输压力,应对各种不确定因素的能力显著增强。目前我国“三西”地区大部分煤炭外运铁路的利用率都接近100%,大秦线等个别线路甚至超负荷运行。根据国际经验,铁路煤运通道应预留20%左右的运力,以保障能源运输安全。根据国家电网公司特高压输电规划研究结果及国家铁路建设规划,2020年“三西”主要铁路煤炭外运通道的利用率在80%左右,处于较合理的水平。

  特高压为开发清洁能源创造平台

  国内化石能源的可持续供应能力远低于未来经济社会发展对能源的需求,大力发展清洁能源是我国调整能源战略、保障能源安全、保护生态环境与应对气候变化的必然选择,特高压输电将为清洁能源的发展提供强大支撑。

  优化电源结构、加快特高压跨区输电通道建设,是我国发展清洁能源的根本措施。预计2020年我国清洁能源发电装机容量占总装机容量的比重为34%;发电用清洁能源占一次能源消费总量的12.5%左右,转化为电力的清洁能源比重超过清洁能源利用总量的80%。

  国网能源研究院对“十二五”及中长期的清洁能源发展前景进行了系统研究,结果表明,2020年全国发电装机规模将达到17亿~18亿千瓦,其中煤电10.5亿千瓦左右,燃气发电和抽水蓄能等调峰电源合计1.2亿千瓦左右,常规水电、核电、风电、太阳能发电及生物质能发电等清洁能源装机规模达6.2亿千瓦左右。

  风电省内消纳、区域消纳的格局,不能充分发挥电网优化配置资源的基本功能。加快电网建设,尤其是跨区电网建设,是实现电源结构优化的不二之选。按照就近消纳风电的思路,未来我国“三北”地区的风电开发规模将受到风电消纳能力不足的限制;华中和华东等受端地区风电消纳能力充足,但受风能资源条件限制,风电开发规模有限。如果仅考虑省内消纳或区域消纳风电,在高效消纳风电的前提下,2015年我国风电的开发规模仅可达到5900万~6500万千瓦,2020年达到9000万~9600万千瓦。因此,必须借助于跨区输送,通过构建坚强的“三华”受端同步电网,并考虑“三北”地区的风电大规模跨区送入“三华”电网,2015年我国风电开发规模可达到9750万千瓦;2020年我国风电开发规模可达到1.595亿千瓦。

  我国规划在“三北”地区建设若干个千万千瓦级风电基地,但当地省级电网或区域电网消纳风电的能力有限,风电的大规模开发利用必须依靠大容量、跨区域、远距离特高压输电通道。从消纳市场看,我国“三北”地区的新疆、甘肃、蒙西、蒙东、吉林等地区2020年的风电开发规模为8000万千瓦左右,其中跨省跨区外送6200万千瓦,占其风电开发规模的78%。

  风火“打捆”输送是风电跨区输送的最佳方式。风电单独外送的经济性很差,且不利于系统的安全稳定运行。借助于未来规划建设的煤电基地特高压交直流跨区外送通道,可以实现风电和火电的联合外送,促进“三北”风电在更大范围内的消纳,并大幅降低风电外送成本。

  形成“三华”(华北—华中—华东)特高压同步电网,可以取得巨大的错峰效益。以特高压“三华”同步电网为载体,可实现大电网中的水、火、核、风、抽水蓄能等电源的互补。把华北、华东、华中电网强联网,形成“三华”同步电网,可以降低最大负荷,减小峰谷差。研究表明,2020年“三华”电网最大负荷可降低近1000万千瓦,峰谷差缩小1200万千瓦。另外,大同步电网内的电源在种类上、季节性出力上都有很大的差异,电网互联后在不同季节中各类电源就能实现调节能力的互补。

  借助“三华”电网的错峰及电源互补,可极大提高风电消纳能力,为实现我国风电的大规模开发和高效运行奠定基础。“三华”同步电网的风电消纳能力可达到1.1亿千瓦左右,比华北—华中—华东三个区域电网不实现强联网增加约4000万千瓦,将为实现2020年全国1.5亿千瓦风电的开发和消纳创造必要条件。

  特高压将带来巨大的综合效益

  特高压输电将提高能源的综合利用效率。通过加快发展特高压输电,煤炭产区的煤电基地可就地利用煤矸石、洗中煤、褐煤等低热值煤炭。未来铁路以输送洗精煤为主,改变目前铁路拉着大量“石头”跑的现象,可大量减少电动机车电耗和海运油耗。同时公路运煤也可大量减少,按特高压输电替代2亿吨公路输煤测算,每年节约的能源折合燃油300万吨。

  特高压输电比输煤占地少,土地资源利用效率高。输送相同能量时,从“三西”到华东地区,铁路海路联合运煤占地面积是特高压交流输电的2~4倍。如果将未来新增煤电主要设置在我国西部和北部煤炭产区,能够为中东部地区节省土地6000公顷。

  特高压输电能够改善中东部地区环境质量,减少全国环境损失,保护西部和北部煤炭产区的生态环境。通过控制中东部地区新增煤电规模,加快推进西部和北部地区煤电基地集约化开发,改造关停小机组并加装脱硫设施,中东部地区的二氧化硫排放总量可逐步降低,西部地区的二氧化硫排放总量也不会增加。经测算,2020年全国电力行业二氧化硫排放的经济损失可减少45亿元/年,可减少因煤矸石自燃排放的有害气体1400万立方米。

  特高压输电的经济性明显优于输煤,可降低全国电力供应总成本。采用特高压输电到达中东部受端电网的落地电价将低于输煤到受端发电的上网电价。经测算,到2020年可降低中东部地区的电力供应成本约560亿元。同时加强我国西部、北部煤炭产区的煤电一体化开发和建设,将有助于根本解决困扰发电企业的煤电亏损问题。

  研究表明,我国“三北”地区风电消纳能力有限,如果定位“分省分区”就近消纳,弃风现象严重,将造成极大浪费。加快发展特高压输电,可以扩大风电的消纳范围,保障风电的高效利用,将由于弃风损失的电量降低到1%以下,以提高经济效益。 (白建华)

     信息来源:国家电网报

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