1、陜西電網電力供求現狀及形勢展望：兼論陜西電網加快調峰電源建設的必要性渤悶?調啤,電f'陜西電網電力供求現狀及形勢展望兼論陜西電網加快調峰電源建設的必要性劉文彬一7-727西北水電勘測設計研究院(西安710001),l文摘本文根據西北和陜西電網近l0年來的運行狀況,對2000年廈以后2O年間陜西電網的電力供求前景和電源配置等進行譙測和分析,并具體提出了陜西電網在不同發展階段的電源配置和調峰電源建設方面的建設.主題詞電力章統電源規劃調峰分析_I簧測陜西分類號TM7l5l陜西省電力供求近況及存在問題陜西省在西北地區不論是國民經濟總產值還是在電力建設方面都占有重要的地位.但是,根據"

2、七五"以來的實際情況看,陜西省的電力建設與四省(區)平均狀況相比,尚存在著發晨不平衡和電源結構不協調的現象.這些情況詳見表l及表2的統計資料.對比指標西北四省(醫)陜西省裝機窖量比重')1OO33用電負荷比重')1OO40比重()1OO55注:表中數據為t五"期間統計.從表1及表2的統計數據和電網實際運行狀況對照,明顯反映了該時期陜西電網存在的弱點.盡管陜西省在西北四省(區)中,其工農業總產值占5s,用電負荷占40,但其裝機容量僅占33,電力彈性系數僅有0.73,比四省(區)的平均疽低得太多,這是造成陜西電網自收稿日期:1994年7月4日46陜西水力發電第l

3、0卷表2陜西電網與西北電瑪敷據比較198519901990l992西北四省區最高負荷'萬kW)407447550525599645669765西北四省'區)裝機窖量(萬kV)627.4646.67W.5797.0859.95.927.陜西電網最高負荷(萬kW),'172$8321l6218缸BZ5630719851990陜西省電力彈性系數73注:表中有美數據摘自中國水力發電年鑒(1989-1991)及<陜西省國土規劃'.1986年以來逐年限電局面的根本原因,而在限電的冉容上調峰容量的不足是主要矛盾方面.并阿發電.1993年初陜西電網最高負荷約310

4、萬kW,最大峰谷差l17萬kW.安康,石泉和碧El三電站可承擔約83萬kw的尖峰,尚l余下愛荷34萬kW.而二回330kV線路由隴西,秦安至馬營總入美容量為58萬kW,由此可見,陜西電網在安康水電站投入正常運行后,在.八五"期間的電網調峰問題基本上解決了.這充分說明,一座大型調峰水電站的興建對改善電網供電條件所起的重要作用.但是,必須看到目前陜西電網的調峰電源主要在陜南,而陜南與關中的網架聯結比較薄弱,因此,加強陜南的網架建設勢在必行.22000年水平陜西電網電力供需情況的分析預計陜西電網在2000年水平時,年需電量400億kW?h.最高負荷約660萬kW,峰各差達218萬kW(尖峰

5、平均出力106萬kW),需調峰必需容量約270萬kW(包含相應的備用容量).1990年陜西省息裝機容量286.41萬kW(其中水電占l9.85),為了滿足上述負荷發展的需要,到2000年陜西電網需要總裝機達825萬kW,10年內平均每年增加裝機約54萬kW.為了滿足電網調峰要求,黃河上游水電按三回33okV輸電關中9o萬kW尖峰出力計,尚投運的大中型水電調峰電源有石泉,安康和碧口電站(按一半計),共有裝機113.75萬kW,調第3期劉文彬陜西電網電力供求現狀及形勢展望47峰保證出力28.1萬kW.在2000年水平時可承擔尖峰工作容量112.4萬kW.為了充分利用黃河上游水電的調峰作用,同時還不

6、能影響陜西電網已投運謂峰水電站的容量效益.這就要對所有調峰電源作出合理的r安攤.上邊已指出,陜西網內調峰水電獨擔最尖使網內調峰電站承擔部分備用容量(主要由安康電站承擔),尖峰工作位置應適當下謂(如果不擴機的話).根據目前330kV運行實際,黃河上游水電送往美中的負荷率約為0.5-O;6,暫按萬kW.與總裝機容量之差l6.7萬kW即為所承擔的備用容量.除了上述容量分配之外,在尖荷,如果不再投入新的水電站的話,亦可由運行中的火電機組承擔,僅占運行火電容量的6.5.'劃(由1990年的230萬kW增加到2000年的625萬kW)能如期實現,那么到2000年保證陜西電網6o0萬kW負荷和400

7、億kW?h的需要是沒有問題的.32010年水平陜西電網電力供求情況預測及分析f2010年最高負荷約l345萬kW,年甩電量約815億kW?h,峰谷差達444萬kW,尖峰平均出力215萬kW.電網總裝機容量l614萬kW從2000年算起,10年間共需增加裝機789萬從西北四省(區)大電網發展的現實條件出發,屆時黃河上游水電群若按四回330kV規模前已投入陜西電同的大中型調峰水電站有安康,石泉和碧口(1/'2),總調峰容量為108:5萬kW.以上進的格局為基礎進行推算.到20l0年陜西電網尚缺少調峰窖置215.15萬kW.為全西合理和有效地滿足陜西電網的調蜂要求,本文深入探討了三種可能途徑

8、,并提出了相應的建議.'?'.(1)陜西省是我國重要的煤炭基地之一.電力能源歷來以煤電為主,估計到2010年陜西電網的火電比重仍在75%以上.因此.為充分發揮火時阿容量效益,適當地利用火電機組的可調容量,承擔電網尖峰負荷的都分下腰荷.不僅是可行的也可能是經濟合理的.但是,必須注意掌攮尺度.不能太多.因為目前常規火電機組的理包可調幅度為2O25,而實際達到l015l尚有困難.如果調峰容量過多.則不僅運行不安全,煤,油消耗增加較多,而且在后夜低谷時將出現火電機組被迫停機現象'.作者通過各種運行狀況的平衡計算后認為,到2(00年時,陜西電開火電所承擔的下腰荷約100萬kW左右

9、較為適宜.此時開機運行的火電機組最大調荷幅度不超過1O,使火電機組經常保持在90l的高效率負荷區運行.另外.為了電阿運行安全,還可承擔電網不時也只有25的運行機組調荷吊大幅度不超過20.48陜西水力發電第1O卷(2)陜西電網的峰荷增長能否主要依靠黃河上游水電群遠距離輸電來解決?實踐證明,黃河上游水電過去對陜西電網確實給予丁很大的支持,但是,長期依莘是不妥的.其一,黃河上游水電資源總置有限,但是青甘,寧三省(區)的用電也在急驟增長,到2010年黃河上游即便是達到56%(裝機)和6l(保證出力)的開發程度,也錕難拿出更多的電力相電量來支援陜西電網;其二一實踐證明在西北地區.即使是以省為實體和集資辦

10、電,也很難做到資源開發和經濟效益分配之間的.合理協調.此.挖掘已建調峰水電站的潛l力.積極開發本省水電和煤電資源,是解決陜西電網電力增長和調峰需要的根本途捂.根據上述推斷,陜酉電網白2000年以后.在充分利用黃河上游水電,本網火電的可調容量出力,相應的裝機必需容量約l4O萬kW.上述數值從總量上來說確實不多,但它是很關鍵的,是從解決本電網負荷增長和調峰需要出發.為維持電網正常運行所需要的最小調峰必需容量.增建上述水電調峰容量的可行途徑有二;對目前已投八網內的大中型調峰水電站進行擴機.例如安康,石泉和甘肅的碧口等水電平衡量,這三座電站的現有裝機都偏小,最多只能承擔本網108.5萬kw的峰荷出力,

11、可是按其所具有的保證電能米衡量,三電站可承擔160萬kw的尖峰工作出力,這樣才能使已建三電59萬kW.如果上述擴機任務能實現的話.那么徠面屯網在2010年前尚須新建一批調峰水電站.需要調峰出力張7)-kW,相應保證出力約3O萬kw,考慮各種備用后,新建承電站裝機必需容量可控制在8O萬kW左右陜西省黃河北干流和陜南漢江上游干,支流具有豐富的水利水電資源,這些待開發的工程除發電外,多數還具有毽溉,防洪,攔沙和航運等綜臺效益,是解決陜西電網負荷增長和調峰要求的可靠電力能源,從現在起就應安排好前期工作.為開發興建做好充分準備.42020年水平陜西電網電力供求情況預測及分析通過對2010年珠平的分析,可

12、以較明確的判斷,不論是陜西省電網還是西北四省(區)大電網,要想保證國民經l擠持續不斷的發展.爭后電力工業的建設任務仍將是非常艱巨的,制約電力負搿的發展和影響電網安壘運行的關鍵仍然是電阿調峰電源的開發和建設問題.黃河上游的水電資源主要集中在青,甘,寧三省(區),截至201O年,在龍青河段25個梯級中,可毹建戒投產的約一半.總裝機877.7萬kW,約占56,總保證出力334.2萬kW,約占年.按照中等發展速度推算.屆時青甘,寧三省(區)的甩電最高負荷將選4342萬kW,尖峰負第3期劉文彬陜西電阿電力供求現狀及形勢展望49進支援鄰近省網的能力是極其有限的對陜西省電阿來說.2010年以后調峰電源的建設

13、任務就更加艱巨.因為,為了滿足2010的大中型控制性工程都已開發.其總裝機為245萬kW,為陜南地區可開發水電資源的66.項目2000年水平-2OlO年水平2020年水平陜西電網需電量億(kW.h)400815148O陜西最高負荷66013452442需要總裝機容量8251614293o尖峰負荷(不含旋轉備用)218444806尖峰平均負荷106215391黃河上游水電可擔尖峰三回33okV一9O西畫33okv一120四畫33okV一12o黃河上游承電尖峰平均出力507o7o需陜西閘調峰容量128324686需相應調峰保證出力56145321但是從表3的平衡得知,陜西電網在2020年水平時.最

14、高負荷可達2442萬kW,尖峰負荷(即峰爸差)為806萬kW,尖峰平均出力391萬kW.扣除已有水電尖峰出力224萬kW火電在2010年基礎上再增加承擔調峰100萬kw后共200萬kw黃河上游330kV仍暫按120萬kW計.則尚缺少262萬kW調峰容量和相應的調峰保證(或平均)出力約110萬kW.為了滿足陜西電網的上述要求,除了一方面繼續爭取黃河上游水電增加輸電容量外,最主要的還是繼續開發本省的水電資源.由于陜南地區所剩水電資源皆屬中小型,因此,2010年后調峰電源開發的重點有兩個方面.一是陜,晉合作積極開發黃河北干流的大中型水利水電工程;其次是結合梯級連續開發的河段增建抽水蓄能式電站和利用秦

15、巴山區的有利地形修建抽水蓄能電站(例如翠華山抽水蓄能電站的優良地址).從遠景發展看這可能是本電網解決調峰期實現的話,那么陜西省的水電資源(常規水電)開發利用率將達80以上5結束語5.1陜西電網是以火電為主的電網,"六五"期間發供電基本平衡并略有寬裕,由330kV輸電及石泉水電站調峰矛盾不大自1986年進八"七五后,由于高耗能工業,電氣化鐵路和市政生趨嚴重.由于"-匕五"末"八五"初,安康水電站和渭河火電廠的相繼投八太大緩解了電力供需矛盾,安康水電站投入后使陜西電網的水電比重由"七五"初的12上升到1992

16、年的29.88,陜西水力發電第lo卷如果調度合理,并與二回330kV輸電配合,可基本上解決"八五"和"九五初期的調峰問題.5.2為了滿足陜西電同2000年660萬kW和400億kW?h的用電需要,要求電網總裝機容實現,在此期間即使在電源結構方面暫時不再投入新的調峰水電站的話,僅補充利用火電開機容量的65,亦可基車解決車電網的調峰問題.但是從ZOO0年以后的發展趨勢著想,在ZOO0年以前必需大力做好開發本省水電資源的前期和擬建工作,否則將嚴重貽誤2010年的用電需要.53從宏觀上講,2000年2010年是西北各省(區)國民經濟更高層次發展的新時期,能源消費的基數都很

17、大,所以各省(區)電網的電力工業建設所面臨的形勢比較嚴峻.青,甘,寧三省(區)為了自身的需要仍將大力開發黃河龍青段水電資源,按照一般速度,估計到2010年其開發量將達到566l(裝機保證出力),自給略有余,不可能大量支援陜西電網.陜西電l州在臺理利用火電可調容量的基礎上,按照最低調峰需要推算,本省水電資源的開發量將達39.6(裝機).到2010年,在444萬kW的尖峰負荷中,水電調峰占77.5(包括黃河上游和本省水電),其中本省水電調峰占44.8,車網火電調峰(下腰荷)占22.5.由于陜西電網開發水電資源(常規水電和抽水蓄能)起步晚進程慢,因而仍具有相對較大的開發潛力,但是今后的開發重點應逐步

18、轉移到黃河北千流和秦巴山區的抽水蓄能電站上來.54從現在起3o年內外.即到2020年左右,'和全國一樣西北地區的國民經濟也將有更高的發展.就西北地區而言,鑒于車地區能源的特點在電力能源的開發和利用方面將有可能出現重大的變化.屆時黃河上游水電"富礦"基本開發完;陜西省的水電資源按照本省最低的調峰需要也將開發利用80以上.因此,在電源構成中,過去依靠常規水電作為電阿調峰電源的的情況將開始由抽水蓄能式水電站給予補充和接替.為更好地適應這種客觀存在的能源轉換形勢,從現在起就應著手開展普查,規劃選點和勘測設計等方面的前期工作,以便及時給電力工業建設和機電設備研制部門提供可靠的開發和科研依據.參考文獻1錢家驤.西北電網對水電調峰的需求及其解決辦法.陜西水力發電,1993(4)2'中國術力發電年鑒)(1989-1991).水利電力出版社PresentSEruatEonandFutureProspectofPowerSupplyandDemandnShaanxiElectricNetworkLluWenbln(NorthwestHydroeletricInvestigationandDesig