破解華中局部"窩電"關鍵在電網規劃
2014-09-10新聞來源:中電新聞網
2014年迎峰度夏期間,華中全網用電負荷首次突破1.5億千瓦,刷新曆史紀錄,河南、四川、重慶、湖北等省(市)用電負荷相繼創曆史新高。盡管由於雨水較多,今年高溫天氣持續時間較短,用電負荷增長低於預期,但是華中區域電力供需仍呈現"整體供電能力偏緊,局部供電形勢緊張"的態勢。部分地區采取了有序用電措施,重慶、江西、湖南通過臨時增加外購電滿足了高峰用電需求。
與前些年因發電裝機不足、電煤供應不足、水電來水偏枯等原因引起的電力供應短缺不同的是,當前影響華中電力供需的主要矛盾是電網。截止到2014年7月底,華中電網統調裝機容量22822萬千瓦,其中水、火電比重分別為45.2%和54.3%。
區域發電裝機容量總體上能滿足地區供電需求,但受電網輸電能力的製約,全網範圍內的電力資源優化配置難以充分實現。
省間聯絡線輸送能力不足,區域電力資源優化配置受到限製
華中區域水能資源豐富,90%以上的水能資源分布在四川、湖北和湖南三省;其次為煤炭資源,80%的煤炭資源分布在河南。能源資源分布的特點,以及電源布局和負荷分布不均衡的狀況,決定了華中電網"西電東送、南北水火電調劑運行"的總體格局。長期以來,豐水期,以四川水電送出,其餘省份受電為基本運行方式;枯水期,以河南火電送出,其餘省份受電為基本運行方式。
川渝斷麵輸送能力不足,限製了豐水期四川水電外送。"十一五"到"十三五"期間,四川水電開發比較集中,水電裝機規模迅猛上漲。在滿足四川本省豐水期負荷需要和既定外送容量的條件下,水電機組可發電量仍得不到充分利用,存在較大的棄水電量,2014年預計將棄水61億千瓦時。由於華中東四省電網與四川電網在負荷特性和電源結構上存在互補性,通過增加豐小豐腰方式下川電外送華中東四省電力電量,可減少四川電網豐水期的棄水電量。近幾年,依據原華中電監局製定的《華中區域水電減棄增發應急交易辦法》,華中東四省一直最大限度地利用川渝通道輸電能力吸納四川低穀水電。
2013年,東四省吸納的水電應急交易電量71億千瓦時,雖然大幅減少了四川棄水調峰損失電量,但受輸電能力限製,豐水期四川電網水電消納依然困難。
川渝通道輸電能力下降,嚴重製約重慶購電。重慶電網作為川電東送通道上的受端電網,豐、枯期均以兩端受電方式為主。因網內裝機增長低於用電負荷的增長,電網對外購電依賴較大。但由於川渝通道輸電能力不足,即使是在重慶電網電力供應緊張而四川又有富餘容量時,重慶電網仍無法從四川增加購電。2013年川渝通道輸送能力不升反降,受洪板線熱穩的限製,輸送能力在大負荷階段由原來的390萬千瓦下降到300萬千瓦左右。為提升川渝通道整體輸送能力,2014年迎峰度夏前,洪板線實施了增容改造。但是2014年四川南部水電和重慶神華電廠投產,使川渝斷麵南北通道潮流的不均勻分布問題進一步加重,洪板線熱穩仍是製約川渝斷麵外送能力的主要因素。
鄂豫斷麵輸送能力不足,影響了河南水火補償調劑運行功能。河南電網作為華中區域的火電基地,承擔了華中地區水火補償調劑運行的功能。鄂豫斷麵不僅承擔了河南自身電力的輸送任務,還承擔了區外電力的轉送任務。夏季,受三峽外送斷麵重載的影響,該斷麵潮流隻能北送。因此,即使河南電力有富餘也很難大量支援缺電省。冬季,因河南自身電源集中在豫西北地區,區外來電落點在豫中和豫西,均必須通過豫西中-豫南斷麵南送,而豫西中-豫南斷麵輸送能力受限,因此鄂豫斷麵實際南送輸送能力受限。
此外,鄂豫斷麵的輸送能力也受到1000千伏和500千伏電磁環網的影響。鄂湘、鄂贛斷麵輸送能力不足,影響了湖南、江西電力供應保障。2013年以來,湖南、江西兩省供電能力在夏季高峰負荷期間均已達到極限,如果負荷出現進一步增長,或者水、火電機組、聯絡線等方麵出現問題,都有可能導致電力供應不足。目前,鄂湘聯絡線最大輸送能力僅260萬千瓦、鄂贛聯絡線最大輸送能力僅300萬千瓦。受聯絡線輸送能力限製,即使湖南、江西兩省電力供應出現短缺,也無法送入更多的電力。
省內關鍵斷麵輸送能力不足造成局部"窩電"或"限電"
除省間聯絡線外,由於500千伏主網架多年未得到加強,華中區域各省均存在重載斷麵和設備,存在局部窩電或限電,不能保證電力"送得出、受得進、落得下"。
水電集中外送通道輸送能力不足。豐水期水電大發,水電集中外送通道潮流較重,部分斷麵已達到控製功率值。在巨大的水電集散壓力下,三峽近區通道長期重載,跨區跨省斷麵受到嚴重製約,存在較大的安全隱患。
電網仍存在局部卡口環節。湖南電網高負荷期間電網供電能力已達到極限,負荷中心500千伏主變下網潮流重,局部220千伏重要輸電斷麵長期重載運行。河南電網500千伏聯變負載率普遍較高,部分地區500千伏聯變卡口成為製約地區電網安全運行和供電能力的瓶頸。由於電網結構薄弱,局部地區供電與電力外送對安控裝置依賴程度高,導致電網安控裝置數量持續增長。其中,湖南、江西電網500千伏廠站安控裝置覆蓋率分別達到73.3%、81%。電網安控係統日趨複雜,運行風險日益增大。
電源與電網建設不協調。電源建設與電網發展缺乏統籌規劃、協調發展。為節省投資,發電企業優先考慮用較少的輸電投資保證電源的送出。目前,部分發電廠的送出線路建設已影響到電網安全和運行。以重慶神華電廠為例,該電廠百萬機組的投運雖有利於重慶電力自平衡,但其送出線路進一步加劇川渝斷麵潮流分布不均衡,影響重慶外購電。
此外,一些500千伏廠站較多采用線變組接線,雖然節約了開關站投資,但降低了供電可靠性,對電網安全和電廠發電均不利。
電網安全約束影響部分機組開機。四川尖山、桃鄉、洪溝近區、湘西南水電外送斷麵、嶽陽外送斷麵、天中直流外送、湖北襄陽等地區需限製開機方式或斷麵送出。
湘西南500千伏電源群裝機達到342萬千瓦,但該斷麵的輸送能力僅205萬千瓦。在水電大發時,火電需要停機。2013年,黔東火電廠因三板溪和白市等水電大發,被迫全停81天。因電網網架結構約束,湖南長株潭等負荷中心機組需對電網提供支持,利用小時高於其他機組較多,造成湖南電網大小機組發電利用小時倒掛。
加強區域電網整體規劃,解決輸送電卡脖子問題
當前華中區域500千伏電網不能有效滿足日益增長的輸電需求,也製約跨省消納富餘水電和省間餘缺調劑。華中區域能源資源相對匱乏且分布不均,存在進一步增強電網的資源配置能力的內在需求。加強區域電網整體規劃是進一步提升華中區域資源優化配置和電力供應保障能力的根本保證。建議一是應盡快明確四川金沙江烏東德、白鶴灘等大型水電和四川季節性水電在華中區域的消納方案,加快配套送出工程建設,提高四川水電整體外送能力;二是應繼續加強區域電網和省級電網的主幹網架建設,滿足電網內水火互補、功率交換和電網安全穩定水平不斷提高的需要;三是應提高電源與電網規劃的協同性,盡快建設一些電網工程,解決電網製約發電廠不能滿發問題,同時也統籌規劃電源送出線路;四是應解決受電卡脖子問題,增強受端電網的受電能力。