陕西电网电力供求现状及形势展望：兼论陕西电网加快调峰电源建设的必要性

1、陕西电网电力供求现状及形势展望：兼论陕西电网加快调峰电源建设的必要性渤闷?调啤,电f'陕西电网电力供求现状及形势展望兼论陕西电网加快调峰电源建设的必要性刘文彬一7-727西北水电勘测设计研究院(西安710001),l文摘本文根据西北和陕西电网近l0年来的运行状况,对2000年厦以后2O年间陕西电网的电力供求前景和电源配置等进行谯测和分析,并具体提出了陕西电网在不同发展阶段的电源配置和调峰电源建设方面的建设.主题词电力章统电源规划调峰分析_I簧测陕西分类号TM7l5l陕西省电力供求近况及存在问题陕西省在西北地区不论是国民经济总产值还是在电力建设方面都占有重要的地位.但是,根据"

2、七五"以来的实际情况看,陕西省的电力建设与四省(区)平均状况相比,尚存在着发晨不平衡和电源结构不协调的现象.这些情况详见表l及表2的统计资料.对比指标西北四省(医)陕西省装机窖量比重')1OO33用电负荷比重')1OO40比重()1OO55注:表中数据为t五"期间统计.从表1及表2的统计数据和电网实际运行状况对照,明显反映了该时期陕西电网存在的弱点.尽管陕西省在西北四省(区)中,其工农业总产值占5s,用电负荷占40,但其装机容量仅占33,电力弹性系数仅有0.73,比四省(区)的平均疽低得太多,这是造成陕西电网自收稿日期:1994年7月4日46陕西水力发电第l

3、0卷表2陕西电网与西北电玛敷据比较198519901990l992西北四省区最高负荷'万kW)407447550525599645669765西北四省'区)装机窖量(万kV)627.4646.67W.5797.0859.95.927.陕西电网最高负荷(万kW),'172$8321l6218缸BZ5630719851990陕西省电力弹性系数73注:表中有美数据摘自中国水力发电年鉴(1989-1991)及<陕西省国土规划'.1986年以来逐年限电局面的根本原因,而在限电的冉容上调峰容量的不足是主要矛盾方面.并阿发电.1993年初陕西电网最高负荷约310

4、万kW,最大峰谷差l17万kW.安康,石泉和碧El三电站可承担约83万kw的尖峰,尚l余下爱荷34万kW.而二回330kV线路由陇西,秦安至马营总入美容量为58万kW,由此可见,陕西电网在安康水电站投入正常运行后,在.八五"期间的电网调峰问题基本上解决了.这充分说明,一座大型调峰水电站的兴建对改善电网供电条件所起的重要作用.但是,必须看到目前陕西电网的调峰电源主要在陕南,而陕南与关中的网架联结比较薄弱,因此,加强陕南的网架建设势在必行.22000年水平陕西电网电力供需情况的分析预计陕西电网在2000年水平时,年需电量400亿kW?h.最高负荷约660万kW,峰各差达218万kW(尖峰

5、平均出力106万kW),需调峰必需容量约270万kW(包含相应的备用容量).1990年陕西省息装机容量286.41万kW(其中水电占l9.85),为了满足上述负荷发展的需要,到2000年陕西电网需要总装机达825万kW,10年内平均每年增加装机约54万kW.为了满足电网调峰要求,黄河上游水电按三回33okV输电关中9o万kW尖峰出力计,尚投运的大中型水电调峰电源有石泉,安康和碧口电站(按一半计),共有装机113.75万kW,调第3期刘文彬陕西电网电力供求现状及形势展望47峰保证出力28.1万kW.在2000年水平时可承担尖峰工作容量112.4万kW.为了充分利用黄河上游水电的调峰作用,同时还不

6、能影响陕西电网已投运谓峰水电站的容量效益.这就要对所有调峰电源作出合理的r安摊.上边已指出,陕西网内调峰水电独担最尖使网内调峰电站承担部分备用容量(主要由安康电站承担),尖峰工作位置应适当下谓(如果不扩机的话).根据目前330kV运行实际,黄河上游水电送往美中的负荷率约为0.5-O;6,暂按万kW.与总装机容量之差l6.7万kW即为所承担的备用容量.除了上述容量分配之外,在尖荷,如果不再投入新的水电站的话,亦可由运行中的火电机组承担,仅占运行火电容量的6.5.'划(由1990年的230万kW增加到2000年的625万kW)能如期实现,那么到2000年保证陕西电网6o0万kW负荷和400

7、亿kW?h的需要是没有问题的.32010年水平陕西电网电力供求情况预测及分析f2010年最高负荷约l345万kW,年甩电量约815亿kW?h,峰谷差达444万kW,尖峰平均出力215万kW.电网总装机容量l614万kW从2000年算起,10年间共需增加装机789万从西北四省(区)大电网发展的现实条件出发,届时黄河上游水电群若按四回330kV规模前已投入陕西电同的大中型调峰水电站有安康,石泉和碧口(1/'2),总调峰容量为108:5万kW.以上进的格局为基础进行推算.到20l0年陕西电网尚缺少调峰窖置215.15万kW.为全西合理和有效地满足陕西电网的调蜂要求,本文深入探讨了三种可能途径

8、,并提出了相应的建议.'?'.(1)陕西省是我国重要的煤炭基地之一.电力能源历来以煤电为主,估计到2010年陕西电网的火电比重仍在75%以上.因此.为充分发挥火时阿容量效益,适当地利用火电机组的可调容量,承担电网尖峰负荷的都分下腰荷.不仅是可行的也可能是经济合理的.但是,必须注意掌攮尺度.不能太多.因为目前常规火电机组的理包可调幅度为2O25,而实际达到l015l尚有困难.如果调峰容量过多.则不仅运行不安全,煤,油消耗增加较多,而且在后夜低谷时将出现火电机组被迫停机现象'.作者通过各种运行状况的平衡计算后认为,到2(00年时,陕西电开火电所承担的下腰荷约100万kW左右

9、较为适宜.此时开机运行的火电机组最大调荷幅度不超过1O,使火电机组经常保持在90l的高效率负荷区运行.另外.为了电阿运行安全,还可承担电网不时也只有25的运行机组调荷吊大幅度不超过20.48陕西水力发电第1O卷(2)陕西电网的峰荷增长能否主要依靠黄河上游水电群远距离输电来解决?实践证明,黄河上游水电过去对陕西电网确实给予丁很大的支持,但是,长期依莘是不妥的.其一,黄河上游水电资源总置有限,但是青甘,宁三省(区)的用电也在急骤增长,到2010年黄河上游即便是达到56%(装机)和6l(保证出力)的开发程度,也锟难拿出更多的电力相电量来支援陕西电网;其二一实践证明在西北地区.即使是以省为实体和集资办

10、电,也很难做到资源开发和经济效益分配之间的.合理协调.此.挖掘已建调峰水电站的潜l力.积极开发本省水电和煤电资源,是解决陕西电网电力增长和调峰需要的根本途捂.根据上述推断,陕酉电网白2000年以后.在充分利用黄河上游水电,本网火电的可调容量出力,相应的装机必需容量约l4O万kW.上述数值从总量上来说确实不多,但它是很关键的,是从解决本电网负荷增长和调峰需要出发.为维持电网正常运行所需要的最小调峰必需容量.增建上述水电调峰容量的可行途径有二;对目前已投八网内的大中型调峰水电站进行扩机.例如安康,石泉和甘肃的碧口等水电平衡量,这三座电站的现有装机都偏小,最多只能承担本网108.5万kw的峰荷出力,

11、可是按其所具有的保证电能米衡量,三电站可承担160万kw的尖峰工作出力,这样才能使已建三电59万kW.如果上述扩机任务能实现的话.那么徕面屯网在2010年前尚须新建一批调峰水电站.需要调峰出力张7)-kW,相应保证出力约3O万kw,考虑各种备用后,新建承电站装机必需容量可控制在8O万kW左右陕西省黄河北干流和陕南汉江上游干,支流具有丰富的水利水电资源,这些待开发的工程除发电外,多数还具有毽溉,防洪,拦沙和航运等综台效益,是解决陕西电网负荷增长和调峰要求的可靠电力能源,从现在起就应安排好前期工作.为开发兴建做好充分准备.42020年水平陕西电网电力供求情况预测及分析通过对2010年珠平的分析,可

12、以较明确的判断,不论是陕西省电网还是西北四省(区)大电网,要想保证国民经l挤持续不断的发展.争后电力工业的建设任务仍将是非常艰巨的,制约电力负搿的发展和影响电网安垒运行的关键仍然是电阿调峰电源的开发和建设问题.黄河上游的水电资源主要集中在青,甘,宁三省(区),截至201O年,在龙青河段25个梯级中,可毹建戒投产的约一半.总装机877.7万kW,约占56,总保证出力334.2万kW,约占年.按照中等发展速度推算.届时青甘,宁三省(区)的甩电最高负荷将选4342万kW,尖峰负第3期刘文彬陕西电阿电力供求现状及形势展望49进支援邻近省网的能力是极其有限的对陕西省电阿来说.2010年以后调峰电源的建设

13、任务就更加艰巨.因为,为了满足2010的大中型控制性工程都已开发.其总装机为245万kW,为陕南地区可开发水电资源的66.项目2000年水平-2OlO年水平2020年水平陕西电网需电量亿(kW.h)400815148O陕西最高负荷66013452442需要总装机容量8251614293o尖峰负荷(不含旋转备用)218444806尖峰平均负荷106215391黄河上游水电可担尖峰三回33okV一9O西画33okv一120四画33okV一12o黄河上游承电尖峰平均出力507o7o需陕西闸调峰容量128324686需相应调峰保证出力56145321但是从表3的平衡得知,陕西电网在2020年水平时.最

14、高负荷可达2442万kW,尖峰负荷(即峰爸差)为806万kW,尖峰平均出力391万kW.扣除已有水电尖峰出力224万kW火电在2010年基础上再增加承担调峰100万kw后共200万kw黄河上游330kV仍暂按120万kW计.则尚缺少262万kW调峰容量和相应的调峰保证(或平均)出力约110万kW.为了满足陕西电网的上述要求,除了一方面继续争取黄河上游水电增加输电容量外,最主要的还是继续开发本省的水电资源.由于陕南地区所剩水电资源皆属中小型,因此,2010年后调峰电源开发的重点有两个方面.一是陕,晋合作积极开发黄河北干流的大中型水利水电工程;其次是结合梯级连续开发的河段增建抽水蓄能式电站和利用秦

15、巴山区的有利地形修建抽水蓄能电站(例如翠华山抽水蓄能电站的优良地址).从远景发展看这可能是本电网解决调峰期实现的话,那么陕西省的水电资源(常规水电)开发利用率将达80以上5结束语5.1陕西电网是以火电为主的电网,"六五"期间发供电基本平衡并略有宽裕,由330kV输电及石泉水电站调峰矛盾不大自1986年进八"七五后,由于高耗能工业,电气化铁路和市政生趋严重.由于"-匕五"末"八五"初,安康水电站和渭河火电厂的相继投八太大缓解了电力供需矛盾,安康水电站投入后使陕西电网的水电比重由"七五"初的12上升到1992

16、年的29.88,陕西水力发电第lo卷如果调度合理,并与二回330kV输电配合,可基本上解决"八五"和"九五初期的调峰问题.5.2为了满足陕西电同2000年660万kW和400亿kW?h的用电需要,要求电网总装机容实现,在此期间即使在电源结构方面暂时不再投入新的调峰水电站的话,仅补充利用火电开机容量的65,亦可基车解决车电网的调峰问题.但是从ZOO0年以后的发展趋势着想,在ZOO0年以前必需大力做好开发本省水电资源的前期和拟建工作,否则将严重贻误2010年的用电需要.53从宏观上讲,2000年2010年是西北各省(区)国民经济更高层次发展的新时期,能源消费的基数都很

17、大,所以各省(区)电网的电力工业建设所面临的形势比较严峻.青,甘,宁三省(区)为了自身的需要仍将大力开发黄河龙青段水电资源,按照一般速度,估计到2010年其开发量将达到566l(装机保证出力),自给略有余,不可能大量支援陕西电网.陕西电l州在台理利用火电可调容量的基础上,按照最低调峰需要推算,本省水电资源的开发量将达39.6(装机).到2010年,在444万kW的尖峰负荷中,水电调峰占77.5(包括黄河上游和本省水电),其中本省水电调峰占44.8,车网火电调峰(下腰荷)占22.5.由于陕西电网开发水电资源(常规水电和抽水蓄能)起步晚进程慢,因而仍具有相对较大的开发潜力,但是今后的开发重点应逐步

18、转移到黄河北千流和秦巴山区的抽水蓄能电站上来.54从现在起3o年内外.即到2020年左右,'和全国一样西北地区的国民经济也将有更高的发展.就西北地区而言,鉴于车地区能源的特点在电力能源的开发和利用方面将有可能出现重大的变化.届时黄河上游水电"富矿"基本开发完;陕西省的水电资源按照本省最低的调峰需要也将开发利用80以上.因此,在电源构成中,过去依靠常规水电作为电阿调峰电源的的情况将开始由抽水蓄能式水电站给予补充和接替.为更好地适应这种客观存在的能源转换形势,从现在起就应着手开展普查,规划选点和勘测设计等方面的前期工作,以便及时给电力工业建设和机电设备研制部门提供可靠的开发和科研依据.参考文献1钱家骧.西北电网对水电调峰的需求及其解决办法.陕西水力发电,1993(4)2'中国术力发电年鉴)(1989-1991).水利电力出版社PresentSEruatEonandFutureProspectofPowerSupplyandDemandnShaanxiElectricNetworkLluWenbln(NorthwestHydroeletricInvestigationandDesig