南网“十三五”发展技术路线以直流为主

2013-09-20
南网“十三五”发展蓝图:技术路线为何以直流为主  

  编者按:日前,国家能源局正式发布《南方电网发展规划(2013-2020年)》,这也是国内首个"十三五"电网发展规划。《规划》明确提出了南方电网未来八年的主要发展目标、重点任务和具体实施措施,对南方电网未来的发展具有重要的指导义。本报为此特聚焦《规划》出台的背景、目标和决策过程中的亮点,以飨读者。

  本报记者 黄宝仪 黄美菁

  反复酝酿研究论证长达7年

  9月3日,国内首个“十三五”电网发展规划正式发布。这个承载着南方电网未来8年发展蓝图的规划,让业界一下子热闹了起来。

  徐达明是南方电网公司计划部主任,也是本次《规划》编制南网部分工作的主要负责人。据他介绍,此次《规划》制定早在2007年就开始筹备,主要分为规划研究、专家论证和规划编制三个阶段。公司作为规划研究的主要完成单位,全程参与了整个规划的制定。 

  2007年,公司超前启动了南方电网“十二五”及中长期规划研究工作,开展了大量基础性研究工作。2011年,国家能源局启动了全国电网规划工作,并成立了以公司牵头的南方电网规划研究工作组,负责具体方案的论证工作。对此,公司党组高度重视,今年上半年,公司全面启动了“十三五”电网规划相关工作。公司副总经理王久玲一行曾到五省区调研“十三五”电力供需形势、西电东送、电源建设及电网发展等情况。在此基础上,公司相关部门进行梳理研究,最终完成《南方电网2013-2020年规划研究报告》。 

  2013年6月26日,公司完成的研究报告在全国率先顺利通过了国家能源局组织的专家咨询评审,《规划》进入到编制阶段。 

  南方电网公司计划部规划处的龙志也是本次规划编制的人员之一。他回忆,2013年6至7月,为抓紧推进《规划》的编制,国家能源局组织规划工作组在北京进行了集中工作,此次集中历时近三周。在整个集中工作过程中,龙志等人没有休息过一天,经常集中工作至凌晨一、两点。期间还出现了一个小插曲:到了6月中旬,国家能源局要求公司补充规划环境影响评价部分内容。接到通知时,由于时间非常紧迫,公司立刻和国家能源局协调,落实具体要求,并联系组织有关单位协助,在以往已开展的规划环评基础上,抓紧研究分析,最终按照要求完成了相关内容,并成为《规划》的亮点之一。 

  正式发布技术路线以直流为主 

  9月3日,这个酝酿了7年的《南方电网发展规划(2013—2020年)》正式出炉,成为国内首个“十三五”电网规划。 

  记者发现,这份18页的《规划》涉及到未来8年南方电网发展六个主要目标,一是将稳步推进西电东送,二是形成适应区域发展的主网架构格局,三是统筹各级电网建设,四是提高电网服务质量,五是提升电网节能增效水平,六是推广建设智能电网。 

  其中,《规划》的一大亮点是2020年南方电网形成以送、受端电网为主体,规模适中、结构清晰、定位明确的两个同步电网,主要采用直流输电技术实现跨区域送电。南方电网为何会作出如此选择?徐达明给出了答案。 

  他指出,电网的安全性是大电网规划运行的首要问题。由于云南水电、藏东南水电及缅甸水电距离东部负荷中心距离在1000-1600公里左右,送出距离远,输送容量大,宜采用直流输电方式或构建交流特高压输电网架。对此,公司分析研究,重点比较了直流输电和构建交流特高压输电网架两类建设方案。研究结果表明,采用直流输电技术,南方电网主网架结构清晰,运行安全可控,事故可防,输电效率高,且与特高压交流方案相比,具有明显的经济性和更好的适应性。 

  徐达明表示,确定南方电网未来西电东送以直流输电技术为主后,为避免发生电网因多重故障时出现的大面积停电事故,公司经过大量深入分析,认为同步电网规模不宜过大。南方电网2020年以后可视电网发展程度,适时分解为2至3个独立同步电网运行,同时广东电网内部可以适时分成两个相对独立的同步电网。 

  此外,记者还从《规划》看到一些数据:到2020年,广东、广西每年可减少约1.1亿吨煤炭使用,减排二氧化硫8万吨、烟尘2.4万吨、氮氧化物8.3万吨;城市配电网自动化覆盖率达到80%;城乡用户供电可靠率分别超过99.97%和99.92%;南方五省(区)非化石能源装机比例达到51.6%。由此  可见,未来整个电网的发展将更加智能、高效、可靠、绿色。 

  着手执行研究制定实施方案 

  “十三五”蓝图已经绘就,公司接下来如何着手执行?徐达明告诉记者,公司作为规划的执行主体,首先加强《规划》的学习和宣贯工作,以《规划》为纲领,进一步细化和深入研究《规划》提出的各项发展目标和重点任务,认真研究制定《规划》的实施方案。二是抓好南方电网公司“十三五”规划编制工作。三是以《规划》为依据认真抓好电网建设工作,尤其是加快开展金中直流输电工程、云南背靠背工程、海南第二回联网工程等“十二五”末至“十三五”初期南方电网重点项目的前期工作。四是配合各省区政府主管部门做好各省区电网的规划,确保各级、各类电网规划有机衔接,目标一致。五是加强电网运行管理,提高运行水平,确保电网安全。 

  根据《规划》,南方电网未来发展突出提高电网效率,提升发展质量,将建设安全可靠、经济高效、清洁智能的现代化电网,优化区域资源配置。这与公司提出的建设“智能、高效、可靠、绿色”现代化大电网的战略目标一致,即以系统安全、稳定和经济为目标,既要保证传统水电、火电送出和消纳,又要积极适应新能源发电接入及分布式电源并网要求。 

  在新能源并网方面,《规划》中提到其发展目标是:2020年达到4500万千瓦风电、1300万千瓦太阳能发电并网,分别是2012年的11倍和212倍。针对此发展目标,近期,公司出台了《关于进一步支持光伏等新能源发展的指导意见》,从并网服务、购售电服务、并网调度管理等方面全面支持新能源有序协调发展,目前正在进一步制定相关实施细则。 

  云南水电消纳方面,公司将根据《规划》,稳步推进西电东送,利用电网平台,优化运行方式,充分保障西部地区用电需求,解决云南水电丰余枯缺问题。到2020年,南方电网将再采用直流输电技术,建设云南水电、藏东南水电以及缅甸水电送出等6-8个远距离大容量输电通道,并研究云南贵州水火互济,进一步发挥区域资源优化配置能力。 

  《规划》实施后,将促进南方电网向更加智能、高效、可靠、绿色的方向转变,为保障南方五省区的经济社会发展、促进节能减排起到显著成效,为公司创建国际先进电网企业打好基础。

2015年形成“八交八直” 送电规模3980万千瓦
《规划》明确了南方电网主网架构格局及西电东送发展方向
 
  据预测,南方五省(区)2015年用电量将达到10500亿千瓦时,“十二五”年均增长8.3%,到2020年将达到13630亿千瓦时,“十三五”年均增长5.3%。为了满足经济社会发展,《规划》总结了六大问题挑战,并提出了未来八大重点任务。本报将《规划》要点进行摘录,并整理如下:
 
  ■南方电网主网架构格局:到2020年,南方电网形成以送、受端电网为主体,规模适中、结构清晰、定位明确的两个同步电网,其中以云南省电网为主体形成送端同步电网,其余四省(区)电网形成一个同步电网。
 
  ■关于西电东送:发展目标:到2015年,南方电网建成“八交八直”的西电东送通道,送电规模达到3980万千瓦;到2020年,再建设6-8个输电通道,满足云南、藏东南和周边国家水电向广东、广西送电要求。重点任务:稳步推进跨省通道建设,“十二五”期间,建成投产云南普洱至广东江门、云南昭通至广东从化直流输电工程,开工建设金中直流输电通道、海南与广东第二回联网工程。到2020年,采用直流输电技术,建设云南水电、藏东南水电以及缅甸水电送出等远距离大容量输电通道。研究云南贵州水火互济输电通道。
 
  ■关于统筹各级电网建设发展目标:继续加强和完善四省(区)500千伏主干网架、优化220千伏电网结构、加强110千伏电网建设。重点任务:(一)完善各省输电网。广东:到2020年,进一步优化东西两翼至珠三角用电负荷中心的输电通道,调整主网架结构,满足多回直流受入安全运行和降低短路电流水平的要求。广西:到2020年,进一步强化西电东送通道的纵向联系,形成“四横三纵”的500千伏主干网架。云南:到2020年,进一步优化主网架结构,完善滇西北、滇西南、滇东北至滇中、滇南用电负荷中心的输电通道。贵州:到2020年,建成贵州500千伏东南部外环网,进一步加强黔西南电源基地向负荷中心的送电能力。海南:到2020年,进一步加强环岛220千伏电网,坚持第四个220千伏东西通道,适时启动500千伏电网建设,增强西部电源外送能力。(二)加强城乡配电网建设。到2020年,110千伏变电容量超过4.6亿千伏安,线路长度超过13万公里,预计110千伏及以下配电网投资约2900亿元。
 
  ■关于智能电网发展目标:显著提高配电网智能化水平,应用微电网技术,解决海岛可靠性供电,基本实现电网信息标准化、一体化、实时化、互动化,适应新能源和电动汽车发展。重点任务:以分布式及新能源发电并网、信息化和用户互动为重点,发展智能配用电、微电网、高效分布式供能等。推进配电自动化升级,建设智能用电小区,提高供电可靠性和用户双向互动能力。利用微电网技术解决西沙永兴岛、珠海万山群岛等用电问题。制定智能电网技术标准,实现关键技术标准、关键设备的研发突破。
 
  ■各省“十二五”后三年输电网重点建设任务
 
  广东2013-2015年,广东新建和扩建500千伏变电站21座,新增变电容量约3150万千伏安,新建500千伏线路约2400公里,预计投资约173亿元;新建和扩建220千伏变电站150座,新增变电容量约5200万千伏安,新建220千伏线路约5300公里,预计投资约344亿元。
 
  广西2013-2015年,广西新建和扩建500千伏变电站12座,新增变电容量约1150万千伏安,新建500千伏线路约400公里,预计投资约36亿元;新建和扩建220千伏变电站69座,新增变电容量约1200万千伏安,新建220千伏线路约6200公里,预计投资约98亿元。
 
  云南2013-2015年,云南新建和扩建500千伏变电站11座,新增变电容量约1125万千伏安,新建500千伏线路约1400公里,预计投资约48亿元;新建和扩建220千伏变电站61座,新增变电容量约1500万千伏安,新建220千伏线路约3400公里,预计投资约79亿元。
 
  贵州2013-2015年,贵州新建和扩建500千伏变电站10座,新增变电容量约825万千伏安,新建500千伏线路约800公里,预计投资约34亿元;新建和扩建220千伏变电站73座,新增变电容量约1400万千伏安,新建220千伏线路约5600公里,预计投资约123亿元。
 
  海南2013-2015年,海南规划新建和扩建220千伏变电站18座,新增变电容量约400万千伏安,新建200千伏线路约1600公里,预计投资约2929亿元亿元。
 
回顾

  2007 
  2007年,公司超前启动了南方电网“十二五”及中长期规划研究工作,开展了大量基础性研究工作。
 
  2009
  公司组织有关电力企业、咨询机构和科研院所开展了“十二五”及中长期电力需求预测、西南水电送出滚动规划、智能电网发展等15个专项课题研究工作。
 
  2011
  《规划》进入编制阶段,国家能源局成立了规划领导小组、专家组和工作组,组织人员有序开展相关工作。
 
  2012
  公司于年初完成了全国2020年电力流规划方案,并要求有关电网企业按照该方案开展各自经营区电网主网架研究工作。
 
  2013
  5月,公司完成了研究工作并上报了南方电网规划研究报告。6月,国家能源局组织召开了全国电网2013-2020年发展规划(南方电网经营区域)专家咨询会。南方电网公司完成的研究报告顺利通过了国家能源局组织的专家咨询评审。按照规划工作安排,在综合各方成果和意见的基础上,规划编制工作组编制并印发《南方电网发展规划(2013-2020年)》。
 
 
  中国工程院院士、南方电网公司专家委员会主任委员李立浧:
  形成两个同步电网不意味着拆分电网
 
  《规划》明确了未来南方电网西电东送的范围、规模以及各省在西电东送中的地位和任务。其中贵州的能源状况和经济发展速度决定了贵州很快将到达送电的“饱和点”,继续扩大规模的可能性很小,此类问题在四川、陕西等地区也将发生,《规划》中的应对思路具有启示意义。很多人对直流多落点带来的安全问题表示担心,这不应该成为发展直流输电的“紧箍咒”。南方电网公司已经对直流多落点问题进行了非常深入的研究,得出的结论是,在广东再落点十回直流都是可以承受的,正是因为“送端能送出,受端能接收”,南方电网才能确定以直流为主的技术路线。 
 
  南方电网将形成两个同步电网,一方面是为了进一步提高南方电网运行的安全性和稳定性,另一方面是希望充分发挥交流线路的输电能力。到2015年,南方电网西电东送规模将达到3980万千瓦,在现有规模上新增了1500万千瓦。由于广西随着经济发展将面临能源短缺问题,贵州受节能减排与自身发展制约难以继续扩大送电规模,因此西电东送新增送部分主要由云南“挑大梁”,形成两个同步电网并对交流系统进行改造后,交流系统单回线路的送电能力就能到100万-150万千瓦。 
 
  形成两个同步电网并不意味着将南方电网分割成两个电网,南方电网还是一个整体,只是改变了现有联网方式,从交直流并联变成以直流联络为主,交流则通过直流背靠背进行联络。这将有利于扩大西电东送规模及范围、发挥交流系统的送电能力以及提高电网安全性。
 
  国家电力规划研究中心规划所所长佟明东:
  西部地区用电需求超越东部还要一个过程
 
  南方电网一直都在坚持做电网发展规划编制方面的工作,并且组织专家科学论证,所以这个《规划》是科学合理的。《规划》出台后能起到指导工程、提供安全、可靠、经济的电力供应的作用。 
 
  《规划》当中提到电力流的主要方向为西电东送,有业界人士就指出西电东送不是永续的格局,西部地区的用电需求将会超越东部。对此,佟明东认为,目前来说,西部地区的用电需求要超越东部还有一个过程,即使受城镇化、产业转移等因素推动,西部地区的用电增速暂时不会呈快速增长趋势,在未来一段时间内还是以西电东送为主。
 
  原清华大学电机系研究员王仲鸿:
  选择直流方案更安全、经济
 
  原清华大学电机系研究员王仲鸿接受记者采访时表示,《规划》的发布意义重大,主要决定了电网发展模式的方向和解决了很多技术问题。此次《规划》作出了以直流为主的技术路线的选择,是根据安全、经济和能不能解决技术问题而比较出来的。 
 
  他认为,“十二五”进程过半,是中国采用什么电网和输电模式解决2020年的经济发展带来的电力需求。已有工程实践充分说明,采用交流特高压输电技术进行远距输电,要比直流输电贵一半以上。南网发展规划也说明超高压区域电网可以解决未来电力的需求,比采用交流特高压技术要节约1/3。
 
 
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