资源描述:
1,关于“十二五”电力发展前景的研究情况,国网能源研究院葛旭波二〇一〇年五月三日,2,主要内容,一、“十一五”建设预计完成情况二、“十二五”发展面临的宏观形势三、总体规划目标四、电源结构调整和布局优化五、坚强智能电网发展六、输变电设备需求,3,一、“十一五”建设预计完成情况,4,1、消除电网瓶颈,扭转电网建设相对滞后局面,长期以来,电网建设投入不足,严重滞后于电源发展,我国电网投资占电力总投资比例远低于发达国家的水平。近年来,电源建设和投产速度加快,加剧了电网滞后的矛盾,造成主网架薄弱、抵御严重事故能力不强、稳定水平不高,在更大范围优化配置资源的能力不足。农村电网严重滞后于城市电网,无法满足城乡一体化加快发展要求。,(一)“十一五”发展的主要任务,5,,我国电网累计投资占电力投资的比例约30%左右,远低于发达国家50~70%的水平。,6,,2、改善电源结构,优化电源布局,2009年全国8.74亿千瓦中,火电装机占74%,发电量占84%。一次能源消费中,煤炭占70%。中东部负荷中心煤电发展较快,环保压力和电煤运输压力激增。,7,3、提升电力设备装备技术水平,我国电网的主要技术指标偏低,部分地区电网存在薄弱环节,导线截面偏小。先进适用技术应用程度较低。电网电压等级亟待提升。,8,4、扩大资源优化配置的规模,我国一次能源分布及区域经济发展的不均衡性,决定了资源大规模优化配置的必然性。煤电的无序建设、分散布局对交通运输、环境保护等造成了严重的负面影响,给电网规划和建设带来很大冲击,致使电网安全隐患明显增多,也不利于煤炭资源的集约化开发和高效利用。我国电网之间的联网强度较弱,跨区、跨省输送能力不足(跨区输电占全社会用电量的比重不足4%),远不能满足实现大范围资源优化配置的要求。,9,(二)规划实施情况分析,10,2009年全国全社会用电量和最大负荷分别为3.66万亿千瓦时、5.88亿千瓦,预计2010年将分别达到4万亿千瓦时、6.58亿千瓦。,11,2006年~2009年,公司新增220千伏及以上输电线路12.5万公里、变电容量6.9亿千伏安,2010年计划分别新增3.4万公里、2.1亿千伏安;“十一五”期间电网实际投产规模将分别到达15.9万公里、9亿千伏安,均高于2005年版规划水平,与2006年版规划接近。,12,2006年~2009年电网投资总规模9391亿元,预计2010年电网投资2274亿元。“十一五”合计约11665亿元,实际投资大于05版和06版规划。2009年由于扩大内需、灾后重建等因素,投资增幅明显。总体而言,“十一五”电网处于快速发展时期,电网建设保持适度超前,投资水平同建设需求协调统一。,电网逐年投资规模(亿元),“十一五”电网投资总规模(亿元),13,13,,,济南,晋东南,荆门,上海,淮南,徐州,皖南,北京东,南阳,382,362,283,336,165,287,404,,,徐州煤电,淮北煤电,淮南煤电,雅砻江梯级,金沙江I期,,苏南,,青岛,银川东,南汇,枫泾,,至呼盟,,,,,,908,南京,,东北华北背靠背,,中俄背靠背,,灵宝背靠背,,格尔木,拉萨,1040,,宝鸡,德阳,550,1335,,1000,1935,2083,,辽宁,,,,363,,,,锡盟,,,,,,锡盟煤电,,,,,,,,,1700,,至广东,,,浙北,,,,,,,,,,,,,,152,,跨省跨区项目取得重大进展,14,2008年11月11日,东北~华北联网高岭背靠背工程投产。2008年12月15日,宁东~山东660千伏直流工程正式开工建设。2009年1月6日,晋东南~南阳~荆门特高压交流试验示范工程成功投运。2009年12月14日,灵宝直流背靠背扩建投产。2009年12月26日,向家坝~上海800千伏特高压直流示范工程实现了直流设备全压带电。2010年5月/10月,向上800千伏特高压直流实现向华东电网送电。2009年12月28日,宝鸡~德阳500千伏直流输电工程投产。2010年4月,葛沪综合改造工程投产。2010年底,呼伦贝尔~辽宁500千伏直流工程投产。2010年底,宁东~山东660千伏直流工程单极投产。,15,15,(三)“十一五”电网发展成就,16,16,2009年1月6日,世界上运行电压最高、技术水平最先进、我国具有完全自主知识产权的1000千伏晋东南~南阳~荆门特高压交流试验示范工程正式投入商业运行。至今已安全运行一年。2009年11月13日,向家坝~上海800千伏特高压直流输电示范工程直流线路全线带电成功。,1、特高压交、直流建设取得显著成就,特高压工程的建成投产,标志着我国交、直流输电技术研究、装备制造以及电网建设管理上升到一个新水平、新台阶,进入了世界领先行列。,17,17,公司各电压等级规模增长情况(单位万公里、亿千伏安),截至2009年,公司110千伏及以上线路累计达到66万公里,变电容量达到20亿千伏安。从电网规模总量上看,110千伏及以上变电容量6年翻了一番多,线路长度接近翻番。,2、电网规模显著扩大,18,18,电网投资逐年加大,电网建设步伐不断加快。2003~2009年公司累计电网投资1.22万亿,年均增长达25。电网投资增长率超过售电量增长约12个百分点。,公司电网投资增长情况,3、电网投资适度增长,19,19,分区域看,各区域电网投资占公司经营区总投资的比例与本区域GDP、用电量以及负荷所占比例基本一致。投资区域分布符合区域经济发展需要。,各区域电网投资与经济、电力占比分析,各区域电网投资比例与经济增长及负荷基本匹配。,20,20,通过科学规划,加强电网建设和技术改造,提升电网运行水平,电网供电可靠性指标整体上保持了持续提高势头,为经济社会快速发展提供了坚实保障,2003年以来,电网供电可靠率RS1由99.72提升至2009年的99.90。2003年以来,各区域电网未发生全网性的稳定破坏事故。,电网供电可靠率情况(%),4、电网安全稳定水平显著提高,21,21,随着电压等级的升高,电网的输电能力得到显著加强。2005年2月至2007年底,国家电网四期提高输电能力工程累计提高各级电网输送能力1.2亿千瓦。公司系统70个重要输电断面,单回500千伏线路平均输送能力由2003年的67.5万千瓦提高到2007年的90.6万千瓦,最高达到180万千瓦。,5、电网输电能力大幅提升,22,22,截至2008年10月,随着青海“户户通电”工程的提前14个月完成,公司经营区域内除西藏外,已全面实现户户通电。在各级政府和社会各界的大力支持下,经过努力,“户户通电”工程建设取得了显著成绩。累计解决了111.7万户约412.4万人的用电问题。“十一五”期间,公司投资近200亿元,通过电网的最大限度延伸,为供区农村120万户450万人解决用电问题。,6、户户通电取得重要成就,23,二、“十二五”发展面临的宏观形势,24,我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段,能源需求持续较快增长,能源需求和能源供应成逆向分布,常规化石能源供应存在较大缺口,温室气体国际减排压力较大,清洁能源(指水电、核电、风电、太阳能发电、生物质能发电,太阳能热利用、生物质燃料、地热等,未来清洁能源大多转换为电力加以利用)迅猛发展,坚强智能电网建设需要加快推进。,25,2009年我国GDP达到33.5万亿元,按可比价格计算同比增长8.7,增速比上年回落0.9个百分点。根据社科院2010年经济蓝皮书发布数据,2010年全国GDP增速可达到9以上。“十二五”期间,我国经济仍将保持较快增长,但较“十一五”增速将有所回落。预计2015年我国GDP将达到45.7万亿元,“十二五”年均增长8.7,较“十一五”增速回落1.8个百分点。,(一)国民经济预测,26,预计2018年前后,我国将基本完成工业化,逐步进入后工业化阶段,全国经济增速将进一步回落。预计2020年GDP总量将达到62.6万亿元,“十三五”年均增长6.5。预计2030年GDP总量达到104万亿元,2021~2030年均增长5.2。,27,全球化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放变化趋势,化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量增长速率显著增加,2007年全球的排放量已经超过290亿吨。,(二)温室气体减排与能源发展要求,10亿吨,28,二氧化碳排放总量分部门构成对比,从部门分布情况看,电力、交通、工业三部门占据了排放总量的主要份额;电力、交通部门的二氧化碳排放量迅速增长,在全球排放总量中所占的比例逐步提高。,IEA,IEA,29,,我国能源消费量和二氧化碳排放量变化趋势,2008年,我国二氧化碳排放量64.5亿吨。,30,30,我国人均二氧化碳排放与其他国家(2007年)比较,2008年我国化石燃料燃烧排放二氧化碳的人均水平为4.86吨,高于4.28吨的全球平均水平。,31,IEA和EIA对中国到2030年能源行业二氧化碳排放趋势预测,据国际相关机构预测,我国2020年二氧化碳排放总量约90~100亿吨,2030年约110~130亿吨。,32,各国在制定或更新国家能源战略时都已经加入了对温室气体排放影响的考虑。都不同程度地把开发利用核能、可再生能源,以及推进节能和提高能效作为其能源发展政策中的重要内容。面对气候变化的挑战,清洁能源技术、能效技术成为未来能源、经济持续发展的新引擎,也是各国争先抢占的战略要地。,温室气体减排已成为各国制定能源战略的重要内容,并推动各国发展清洁能源、提高能源效率、开发能源新技术。,33,应对气候变化对我国能源发展提出了挑战。,我国以煤为主的能源结构在相当长时期内不会发生根本改变,在降低二氧化碳排放强度方面比其他国家面临更大的困难。未来我国经济、能源消费、二氧化碳排放还将持续增长,面对温室气体减排要求,中国需要创新可持续经济发展、能源利用模式。我国迫切需要对未来能源技术的发展方向进行战略选择,对能源结构调整和清洁能源发展进行战略部署。,34,节能优先。调整和优化产业结构,开展节能降耗,淘汰高耗低效产能,广泛开展全民节能。加快转变煤炭工业发展方式,促进煤炭洁净高效利用。大力发展煤电,提高煤炭转化为电力比重;采用高效煤炭利用技术。加快天然气开发利用,合理开发水电,积极推进核电建设,促进风电规模化发展,积极开发利用太阳能,开发利用生物质能和其他可再生能源。,二氧化碳排放限制的刚性约束,要求我国发展国际领先能源技术,优化煤炭使用,促进清洁能源发展,逐步改善能源结构。,35,我国整体上已进入工业化中期的后半阶段,正处于城镇化快速发展时期,能源及电力需求呈刚性快速增长。,(三)能源发展与中国经济转型,经济和能源发展的阶段性特征明显。,产业演变工业化前期,农业和轻纺占主导地位,基础设施迅速发展。工业化中期,产业结构向重工化倾斜,电力、钢铁、机器制造占经济主导。工业化后期,汽车、家电、微电子技术、信息技术、新能源等新兴产业迅速发展。能源消费总量工业化进程中,经济高速增长,产业结构重工化,城镇化加快,能源需求急剧增加。进入工业化后期之后,随着第三产业的兴起,能源增长速度下降。能源强度历史曲线基本呈“先升后降”的抛物线,在工业化初期和中期,能源强度是增长的,完成工业化后能源强度下降。,36,2008年,城市人口占46;到2020年,城市人口比重将增长到62。城市人口将净增3亿。城镇人口能源消费是农村人口3.5-4倍;城镇化进程要求大规模城市基础设施建设和住房,需要大量的水泥和钢铁,主要在国内生产,因为世界上没有哪一个国家能为中国生产这么多的钢材和水泥。,城镇化推动我国能源及电力需求快速增长。,37,中国能源资源总量比较丰富,但人均能源资源拥有量低。由于发达国家的在工业化阶段的排放,中国经济发展受到更多的环境约束。对于中国,本世纪最具挑战性的问题是能源与环境问题。,我国经济转型面临能源稀缺和环境空间小的制约,经济发展应兼顾短期与长期、社会和谐与可持续发展之间的平衡,促进资源、环境与社会的协调发展。,38,世界一次能源消费以化石能源为主,2007年化石能源占81.5;石油占一次能源消费的比重呈下降趋势,天然气、核能、地热、风能、太阳能及生物质能的比重明显上升。,(四)能源结构调整,世界一次能源消费中化石能源占80以上,清洁能源比重逐步上升。,低碳清洁化是世界能源结构调整的长期发展方向,39,世界发电量结构以煤电为主,燃油发电量比重大幅下降,水电比重呈下降趋势,气电、核电、风电及其他可再生能源发电量比重呈上升趋势。,40,要实现2020年我国非化石能源占一次能源消费比重15的目标,水电、核电必须加快发展。,2020年,风能、太阳能、生物质能、地热等非水可再生能源,最大可提供2亿吨标准煤左右;风电、太阳能发电对于调整一次能源结构的作用有限。2020年前,必须加快水电和核电发展,装机容量应最小分别达到3亿千瓦、7000万千瓦。,41,三、总体规划目标,42,我国已进入全面建设小康社会的关键时期,工业化进程基本过半。主要发达国家和地区的发展历程表明,工业化过程中电力需求将保持较快增长的态势。近年来,我国用电量保持较快增长的态势,主要源自工业用电快速增长的拉动。,(一)电力需求预测,43,2009年,全社会用电量3.66万亿千瓦时。预计2010年全社会用电量3.99万亿千瓦时,增长率为9。预计“十二五”期间,我国电力需求仍将保持较快增长,但较“十一五”增速将有所回落。预计2015年全社会用电量5.97万亿千瓦时、最大负荷9.89亿千瓦,“十二五”年均增长分别为8.4%和8.5%。人均用电量将稳步提高,预计2015年达到4270千瓦时/人年。2020年全社会用电量7.67万亿千瓦时、最大负荷12.72亿千瓦,“十三五”期间年均增长分别为5.1%和5.2%。人均用电量将达到5290千瓦时/人年。,44,全社会用电量(亿千瓦时),最大负荷(万千瓦),,,,,10,5.1,3.1,8.4,11.3,,5.2,3.1,,,,8.5,45,2006年我国人均用电量超过2000千瓦时,达到2149千瓦时。2009年人均用电量为2733千瓦时,仅相当于美国1954年、英国1960年、日本1969年、韩国1992年人均用电量水平。,美国,英国,日本,韩国,中国,,2008,我国人均用电量现状,,46,OECD(经济合作与开发组织)30个国家人均用电量,1990-2006年间,OECD30个国家人均用电量由6777千瓦时增长到8381千瓦时。我国2009年人均用电量不到OECD国家1990年水平的1/2。,47,我国人均用电量与美国、英国、日本和韩国对比,单位千瓦时/人,预计到2020年我国人均用电量为5290千瓦时,同美英日韩2006年的人均用电量相比仍有较大差距,仅相当于美国1965年、日本1984年、英国1990年、韩国2000年的水平。,48,国网公司经营区全社会负荷2010年达到5.48亿千瓦,“十一五”期间年均增长11.7。2015年智能电网将初步发挥作用,最大用电负荷的增长速度将放缓,达到8.17亿千瓦,年均增长8.3。2020、2030年沿海发达地区的经济发展水平将达到目前中等发达国家的水平,经济发展步伐将放缓,电力需求也增长缓慢,经济增长将主要依赖产值单耗较低的第三产业。预计2020年,将达到10.63亿千瓦,“十三五”期间年均增长5.4;2030年将达到14.42亿千瓦,2021~2030年年均增长3.1。,国网经营区全社会负荷增长趋势预测,49,用电结构变化,第二产业用电仍占主导地位我国在工业化中期的重化工业化向高加工度化过渡的过程中,工业特别是装备制造业将得到长足发展,第二产业比重将持续提高,到2020年全国基本实现工业化,虽然第二产业用电量比重有小幅度下降,但其继续在用电格局中占主导地位的不会发生改变(第二产业用电比重大致为75%左右)。2020年以后,随着国民经济开始向第三产业和知识密集型产业发展,预计第二产业用电占比下降速度将会加快(第二产业用电比重大致为70%左右),且第三产业和居民生活用电占比明显变大。,50,中西部加快发展,东部地区仍为负荷中心。分地区来看,随着全国产业结构的不断优化调整,东部地区的部分产业将向中西部地区转移,中部塌陷的矛盾将逐步化解、西部地区的发展将会加快。“十二五”期间,华北、华东、华中电网地区全社会用电量相继突破1万亿kWh,但华中同华北、华东仍存在一定差距。未来,全国电力需求增速总体呈逐步回落的态势,中西部地区的回落幅度将小于东部地区,相应的中西部地区的用电比重会有所提高,但东部地区的用电总量比重仍较高。,51,煤电8.76亿千瓦(65%)气电3567万千瓦(2.7%)水电2.88亿千瓦(21.3%)抽蓄2823万千瓦(2.1%)核电4284万千瓦(3.2%)风电6309万千瓦(4.7%)太阳能500万千瓦(0.4%)生物质870万千瓦(0.6%),2015年电源结构示意图,2015年,装机13.5亿千瓦,(二)电力供给,52,煤电10.34亿千瓦(60.7%)气电5168万千瓦(3%)水电3.48亿千瓦(20.4%)抽蓄5319万千瓦(3.1%)核电8030万千瓦(4.7%)风电1~1.5亿千瓦以上(6-9%)太阳能2000万千瓦(1.2%)生物质1500万千瓦(0.9%),2020年电源结构示意图,2020年,装机17亿千瓦,53,我国人均装机与美国、英国、日本和韩国对比,单位千瓦/人,我国人均装机2008年、2009年分别为0.6、0.65千瓦。到2020年为1.18千瓦,低于英国、韩国2006年的水平,与美国、日本2006年水平差距较大。,54,通过以上分析,随着国民经济持续较快增长,我国电力需求依然旺盛,电力工业将有较大的发展空间。风电、核电等新能源发电将快速发展,电源结构逐步得到优化。2009~2020年,风电装机比重由1.7%提高到6%,核电装机比重由1.1%提高到4.7%,而煤电装机比重则由71下降到61。,55,全国电力流格局,在考虑电网结构、项目前期进度的基础上,对送电目标市场及送电规模进行优化,2015年煤电基地向十四个受端省(直辖市)送电总规模为1.42亿千瓦,2020年送电规模约2.47亿千瓦,2030年送电规模约为4.06亿千瓦。根据全国煤电基地、水电基地预期开发建设与外送规模,国家电网跨区电网联网与电力输送规模2015年为2.2亿千瓦,2020年为3.8亿千瓦,2030年为5.7亿千瓦。,56,2020年我国一次能源消费需求将达到45~49亿吨标煤,2030年将达到51~56亿吨标煤。我国国内常规化石能源可持续供应能力约36亿吨标煤。2020年我国清洁能源开发利用总量6.7~7.4亿吨标煤左右,2030年10~11亿吨标煤;可补充能源供应缺口的60~70左右。,大力发展清洁能源可有效补充我国能源供应缺口,提高能源供应安全保障能力。,(三)非化石能源发展与能源供应、温室气体减排情景分析,57,,,2020年,我国非化石能源消费比重可以满足15的目标,其中,清洁能源发电比重需要达到12~13,清洁能源发电贡献率达80以上。,,,,,58,未来我国非化石能源占一次能源消费比重不断提高。,高方案,低方案,59,通过大力发展清洁能源,2020年我国减排二氧化碳18.8~20.7亿吨(清洁能源发电贡献占80%以上),二氧化碳排放总量可控制在94~100亿吨,单位GDP二氧化碳排放强度比2005年下降42~46。,2020年二氧化碳排放量(亿吨),发展清洁能源是减少温室气体排放的有效途径。,60,2020年前,我国能源行业CO2排放总量仍将较快增长,2020年排放总量将达到94~100亿吨,约为2005年排放总量的2倍。2020年~2030年,我国能源行业CO2排放总量增速放缓,2030年排放总量将达到114~124亿吨。,61,,,清洁能源发电减排CO2中,水电贡献最大,其次为核电,风电和太阳能发电份额较小。2020年~2030年,减排量增长主要来自核电。,62,四、电源结构和布局,63,2010年、2015年、2020年、2030年我国发电装机容量将分别达到9.43亿千瓦、13.46亿千瓦、17.14亿千瓦、23.47亿千瓦。,电源结构与总体布局,64,,,,,,,,,,,,,,,华北,南方,东北,西藏,台湾,西北,,,华中,,上海,华东,,金沙江下游水电,,晋陕宁蒙煤电、风电基地,,负荷中心,,,送电“三华”,送电“三华”,,新疆煤电、风电基地,四川水电,,,西藏水电,,,,送电“三华”,送电“三华”,我国未来电力总体流向,,,跨国输电,65,(一)优化发展煤电采用高参数、大容量机组;发展热电联产机组,预计2020年我国热电装机总容量将达到1.9亿千瓦,2030年将达到2.3亿千瓦;在布局上,加快建设大型坑口电站,实施输煤输电并举,实现远距离、大容量、跨区输电。,66,2009年,晋陕蒙宁新五省区的煤电装机占全国煤电总装机的比重为20,到2015年将上升到30,2020年将上升到38,2030年将上升到46。,煤电发展重心逐渐从中东部地区转移到晋陕蒙宁新等西部和北部地区,煤电布局不断优化。2020年,西部、北部煤电外送规模可达2亿千瓦。,67,(二)有序发展水电继续开发西南水电,实现西电东送,我国80的水能资源分布在四川、云南、西藏等西部地区。四川、云南、西藏是技术可开发量分别为1.2、1.02、1.4亿千瓦。2011~2020年西南水电总投产规模在1亿千瓦以上。,68,到2020年,我国核电装机容量7000~8000万千瓦,其中新增核电装机容量6000~7000万千瓦,主要分布在东部沿海地区,占85以上。到2030年,核电装机容量1.5~1.6亿千瓦,2020~2030年,内陆缺能省份核电开始规模化发展,全国新增核电约8000万千瓦,其中,东部沿海和内陆省份分别各占50左右。,(三)大力发展核电,69,2020年全国的风电并网规模可达到10223万千瓦,其中4773万千瓦风电在本省电网内消纳,5450万千瓦风电通过跨区大电网在更大范围内消纳。,2020年风电消纳市场(万千瓦),(四)加快发展风电和可再生能源发电,70,研究表明,坚强智能电网的建设对扩大风电消纳规模至关重要。2020年,我国需要建设哈密、准东、酒泉、锡盟和蒙东800千伏直流,以及锡盟-上海1000千伏交流输电通道约8条,以实现风电的跨区输送和消纳。,实现风电与电网协调发展,关键是提高风电机组可控性,解决大规模远距离输送问题、系统调峰问题。,71,预计2020年我国燃气电站的装机规模将达到5200万千瓦,到2030年将达到7300万千瓦,未来我国新增燃气电站将主要分布在华北、华东和南方地区。,五、适度发展天然气发电。,72,五、坚强智能电网发展,“大力开发低碳技术,推广高效节能技术,积极开发新能源和可再生能源,加强智能电网建设”-2010年3月政府工作报告,73,坚强智能电网的内涵坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。,74,电网基础体系技术支撑体系智能应用体系标准规范体系,一个目标,三个阶段,两条主线,四个体系,五个内涵,坚强智能电网,技术主线管理主线,2009-2010年规划试点阶段2011-2015年全面建设阶段2016-2020年引领提升阶段,坚强可靠经济高效清洁环保透明开放友好互动,六个环节,发电输电变电配电用电调度,坚强智能电网的发展框架,75,电网基础体系是坚强智能电网的物质载体,是实现“坚强”的重要基础;技术支撑体系是先进的通信、信息、控制等应用技术,是实现“智能”的技术保障;智能应用体系是保障电网安全、经济、高效运行,提供用户增值服务的具体体现;标准规范体系是指技术、管理方面的标准、规范以及试验、认证、评估体系,是建设坚强智能电网的制度依据。,坚强智能电网的体系组成,76,,,,,,,,,,,,经济高效,坚强可靠,清洁环保,友好互动,透明开放,坚强智能电网,1、坚强可靠是指具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应;,2、经济高效是指提高电网运行和输送效率,降低运营成本,促进能源资源和电力资产的高效利用;,3、清洁环保是指促进清洁可再生能源发展与利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清洁电能在终端能源消费中的比重;,4、透明开放是指电网、电源和用户的信息透明,电网无歧视开放;,5、友好互动是指实现电网运行方式的灵活调整,友好兼容各类电源和用户接入与退出,促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。,坚强智能电网的内涵,77,(一)发展智能电网是优化能源结构、保障能源安全、抢占未来低碳能源技术制高点、实现电力可持续发展和拉动国民经济发展的重要战略举措。,(二)考虑到我国的资源禀赋和区域经济发展现状,发展坚强智能电网有利于实现能源资源的大范围配置,对于优化能源输送体系,促进区域合理分工,缩小区域差距,促进区域协调发展具有重要意义。,78,(三)智能电网的健康发展需要在国家层面上进行系统的顶层设计和总体规划,明确发展目标和实施步骤。通过该课题的研究,可以为今后我国智能电网的研发、投资建设、运营管理和市场监管等提供重要的理论支撑和决策参考。,(四)世界各国都在积极探索智能电网的发展模式、路径和政策,抓紧研究符合我国国情的区域智能电网发展道路和政策机制,有利于我们在国际金融危机背景下抓住历史性重大机遇,实现跨越式发展。,79,79,十二五”电网发展的总体目标是建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、自动化、互动化特征,安全可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的统一坚强智能电网,实现从传统电网向现代电网的升级和跨越。到2015年,建成坚强的西北、东北送端电网和“三华”特高压受端电网,电网优化配置资源能力大幅提高。重点城市形成坚强的500(330)千伏、220千伏主网架和220千伏、110(66)千伏分区供电的网络格局。农村电网建成以220千伏变电站为枢纽的110千伏(66千伏)主网架,县域电网、重点用户全面实现双电源供电。基本形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术和装备实现重大突破。,80,基本原则1、落实国家能源发展战略,促进低碳经济发展,优化陕北、蒙西、锡盟、哈密、准东等能源基地外送方案,加快西南水电、酒泉、张北风电等可再生能源基地外送通道建设。2、保障电网安全稳定运行,按“先交流、后直流”建设原则,尽可能提高交流通道输电能力,发挥特高压网络支撑作用,优化直流工程落点和路径,适当分散受端直流落点,构筑“强交、强直”特高压电网。3、西南水电具有“丰多枯少”特性,为充分发挥水电利用容量,四川水电在满足自身用电需要外,纳入全国范围资源优化配置,做到丰水期不弃水,枯水期不缺能。为保障川渝地区中长期能源电力需求,补充部分北部能源基地电力,提高交直流外送通道利用率,节约输电走廊,实现电力接续外送。,81,81,在“十二五”规划中要尽快规范配电网规划的有关工作,着眼于配电网相对薄弱的现状,按照配电网规划相关导则内容深度要求,优化网络结构,确保配电网“十二五”规划高质量完成。加快农村电网发展,在户户通电基础上,进一步提高保障能力。高度重视大中型城市配电网规划,深入开展供电可靠性分析,合理划分城市核心区域、一般区域和农村地区,提出科学的“十二五”城乡电网发展可靠性目标。各网省公司要深入研究地(市、县)公司规划功能和作用,做好负荷调查等支撑工作。要充分发挥省公司规划中心、投资中心作用,集中规划力量,组织开展配电网规划。,加强配电网规划,解决电网“两头薄弱”问题,82,82,近年来,我国能源需求快速增长,能源供应和温室气体减排压力日益增大。开发利用清洁能源是世界各国解决能源和环保问题、应对气候变化的共同选择。为完成我国2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15左右的承诺,国家将进一步加大清洁能源的开发力度,国家电网将面临大容量集中式和分布式可再生能源的接入等新课题。电网要高度重视并积极支持清洁能源发展,加快研究清洁能源接入方式、技术标准、消纳市场、调峰调频、安全运行等影响清洁能源大规模发展的关键问题,提升可再生能源消纳能力,实现电网与清洁能源统一规划、协调发展。,大容量集中式和分布式可再生能源接入电网的问题,83,,,,488,,,,济南,荆门,上海,淮南,武汉,徐州,泰州,苏州,雅安,万县,重庆,皖南,北京东,潍坊,晋北,蒙西,南阳,长沙,南昌,浙中,156,362,283,368,336,152,165,63,361,287,158,404,,,,,,,,,,,,,,236,474,陕北煤电,蒙西煤电,淮北煤电,淮南煤电,雅砻江梯级,金沙江I期,,苏南,晋北煤电,,青岛,银川东,南汇,枫泾,,,,,郑州,160,318,245,,,至呼盟,,吉林,哈尔滨,241,223,908,南京,,东北华北背靠背,,中俄背靠背,,灵宝背靠背,,格尔木,拉萨,1040,,宝鸡,德阳,550,1335,1000,1935,2083,,辽宁,,2400,本溪,337,,,,363,,,,,太阳山,绍兴,,锡盟,,,,,,锡盟煤电,,,,,,,哈密,,,,,,,,,,1700,,至广东,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,浙北,,,,,,,,,,,,,,,,,145,,,,1、2012年过渡网架,陕北,382,,,,,300,,,180,晋中,,,350,200,,,石家庄,晋中煤电,,,晋东南,晋东南煤电,,,330,280,33,温州,,200,,84,2012年,“三华”电网建成“两纵两横一环网”特高压网架,建设锡盟~南京、陕北(蒙西)~长沙、蒙西~潍坊、雅安~皖南和长三角环网,形成联接晋陕蒙能源基地、西南水电基地和东中部负荷中心的“三华”同步电网。建成向家坝~上海、锦屏~江苏、宁东~绍兴、哈密~郑州特高压直流工程。,85,2012年,特高压及跨区、跨国电网输送容量1.23亿千瓦。建成特高压变电站31座,变电容量1.53亿千伏安,线路1.8万公里;直流换流站10座,其中660千伏2座、800千伏8座,换流容量6520万千伏安,其中660千伏800万千伏安、800千伏5720万千伏安;直流线路9453公里,其中660千伏1335公里,800千伏8118公里。,86,到2015年,“三华”特高压电网将建成“三纵三横一环网”网架结构。东纵锡盟~南京;中纵张北~南昌;西纵陕北~长沙。北横蒙西~潍坊;中横晋中~徐州;南横雅安~皖南。一环网长三角环网。锡盟、蒙西、张北、陕北能源基地通过三个纵向特高压交流通道向华北、华中和华东送电,北部煤电、西南水电通过三个横向特高压通道向华北、华中和长三角特高压环网送电。东北形成贯通黑吉辽三省的特高压交流输电通道,辽宁建成特高压受端环网。,87,2015年,特高压及跨区、跨国电网输送容量2.25亿千瓦。建成特高压变电站43座,变电容量2.82亿千伏安,线路2.6万公里;直流换流站24座,其中660千伏4座、800千伏20座,换流容量1.64亿千伏安,其中660千伏1720万千伏安、800千伏1.47亿千伏安;直流线路2.2万公里,其中660千伏2595公里,800千伏1.97万公里。,88,六、输变电设备需求,89,国家电网公司已经建立完善了全套的特高压工程设计、施工和运行维护技术规范体系,系统开展了300多项特高压关键技术课题研究,出版了10余册特高压学术专著,形成了70多项特高压技术企业标准,申报了280多项国家专利。目前,我国拥有世界上实验能力最强、技术水平最高的特高压试验研究体系,28项实验能力和指标创造世界第一。2008年,国家电网公司分别建立了特高压交流试验基地、特高压直流试验基地、特高压工程力学试验基地和国家电网仿真中心并已投入研发使用,标志着我国特高压试验研究能力步入世界领先行列;在西藏建成的高海拔试验基地则填补了世界特高压高海拔试验领域的空白。,(一)特高压输变电设备,90,2009年1月6日,1000千伏晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程顺利完成168小时试运行,正式投入商业运行,成为开创我国特高压电网时代的里程碑。特高压交流试验示范工程开发了全套自主知识产权的特高压交流输电技术,实现了科研攻关、工程设计、设备研制、系统集成、试验验证、运输安装和调试运行的全面自主化。所用设备全部由国内企业供货,开关采用中外联合设计、产权共享、合作生产、国内制造模式,变压器、高抗和其他设备、材料供货完全立足国内,实现自主开发、自主设计、自主制造、自主试验和自主安装调试。工程国产化率达到95.5%,设备国产化率达到91.8%。,特高压交流试验示范工程,91,2009年,向家坝-上海800千伏直流输电示范工程全线成功带电。特高压直流输电示范工程主设备除直流场设备和部分高端换流器由国外制造外,其他全部由内资企业制造。国内变压器、换流阀、控制保护和成套设计等行业的重点骨干企业都参与了示范工程的设备供货和技术服务,有效地发挥了依托重点工程振兴国内装备制造业的作用。,特高压直流输电示范工程,92,92,(二)智能电网设备,已有设备基本满足电网建设和发展的常规需求,部分设备技术水平已达到或处于国际领先水平(如特高压设备、调度自动化系统、数字化变电站等),为智能电网建设奠定了较好的基础。现有设备不能完全满足信息化、自动化、互动化要求,技术性能有待进一步完善和提升;关键设备仍然缺乏,不能满足统一坚强智能电网建设的技术需求(如大规模储能装置、智能电表、统一潮流控制器等),需要加大研制力度。,94,发电环节关键设备包括常规机组快速调节和深度调峰、清洁能源有序并网发电、大容量化学电池储能等方面的设备。目前,我国常规发电网厂协调设备智能化程度不高,风电、光伏发电等间歇性电源功率预测系统还是空白,大规模风电、光伏发电的运行特性不满足并网要求,大容量储能设备研究刚刚起步。,95,输电线路是电力输送的物理通道,是坚强智能电网的基本保证和重要组成部分,需要采用智能化手段,保障输电线路的坚强性、安全性、可靠性和环境友好性。同时,为满足坚强智能电网运行管理要求,必须实现输电线路全寿命周期管理和高效、低成本运行。为保障智能电网建设,尤其是保证输电线路状态监测系统试点工程顺利实施,输电环节必须加快研制和完善输电线路状态监测系统相关设备和柔性交流、直流输电等方面的关键装备。输电环节关键设备包括“输电线路状态监测装置”、“输电线路状态监测系统”、“柔性交流输电”、“柔性直流输电”、“高压直流输电”五个方面。,96,智能变电站是坚强智能电网的重要支撑节点。高可靠性的设备是变电站安全、可靠运行的坚强基础,综合分析、自动协同控制是变电站智能化的关键,设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、检修状态化、运维高效化是变电站智能化的发展方向。为保障坚强智能电网建设,尤其是保证智能变电站试点工程顺利实施,必须加快对智能变电站设备层测量、控制、保护、计量、检测、调试、试验等系列设备的研制;加大实现高压设备智能化的智能组件研制力度;加强实现系统层一体化监控保护系统所需相关设备的研制。根据智能变电站建设的设备需求以及智能变电设备类别,变电环节关键设备包括过程层和间隔层设备、站控层设备和建设运行技术支持关键设备。,,系统层设备,,2015,2010,设备层设备,辅助支持设备,远动终端,时间同步系统,数据及事件记录装置,网络监测及分析装备,统一信息自动化系统,广域及区域保护控制,电网故障定位系统,在线自校/预警/定值,组态及系统调试工具,数字装置调试试验装置,多态遥视/安防/消防,检验/测试/评估系统,,远动终端,时间同步系统,数据及事件记录装置,网络监测及分析装备,统一信息自动化系统,广域及区域保护控制,电网故障定位系统,在线自校/预警/定值,组态及系统调试工具,数字装置调试试验装置,多态
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