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关于加快发展特高压电网的汇报

 

CCTV.com  2011年09月29日 16:16  进入复兴论坛  来源:财新网  
[内容速览]  特高压输电 高压直流 电网发展 直流工程 压矿 输电方式 电气距离 电网建设 电力外送 电煤供应

  国家电网公司认真学习十七届五中全会和中央经济工作会议精神,深入研究了我国能源和电力发展有关问题,组织制订了国家电网“十二五”发展规划。在工作中,我们深切地感到: “十二五”期间加快特高压电网发展,对于转变电力发展方式,增强能源供应保障能力,构建安全、经济、清洁、可持续的能源供应体系非常关键。现将有关认识和建议汇报如下:

  一、就地平衡的电力发展方式已无法适应经济社会发展的需要

  “十一五”以来,我国电力工业快速发展,取得了巨大成就。2010年底,全国电力装机达到9.6亿千瓦,全社会用电量达到4.19万亿千瓦时。“十二五”期间,我国经济将继续保持平稳较快发展,能源和电力需求持续增长。预计到2015年,全国电力装机、全社会用电量将分别达到14.4亿千瓦和6.1万亿千瓦时,比2010年增加4.8亿千瓦和2万亿千瓦时。要满足这样大规模的电力需求,发展任务十分艰巨。

  电力发展方式关系到能源发展的全局。长期以来我国电力发展以分省(区)自我平衡为主,哪里需要电就在哪里建电厂,大部分火电厂建在了东部地区。这在经济规模小、能源消耗少的情况下,基本能够适应各地区发展需要。但是,随着我国经济社会的快速发展,电力需求和能源消费规模越来越大,这种就地平衡的发展方式积累的矛盾十分突出,已经到了难以为继、必须尽快解决的时候。

  能源配置方式不合理,使我国能源开发利用的安全性和经济性得不到保障。2009年,我国原煤产量30亿吨,其中通过铁路、公路从煤炭产地跨省跨区外运规模分别达到17.5亿吨和5.1亿吨,为总产量的58%和17%。这种远距离、大规模、多环节的输煤方式导致煤电运紧张局面反复出现,电煤价格不断攀升,缺煤停机情况频繁发生,能源供需难以平衡。如西部、北部地区电煤价格为170—400元/吨标准煤,将煤炭从当地装车,经过公路、铁路运输到秦皇岛港,再通过海运、公路运输到华东地区,电煤价格增至800—1300元/吨标准煤,每度电仅燃料成本就达到0.3元左右,导致发电企业经营困难甚至亏损。目前,内蒙古约1亿吨煤炭通过公路运输,其中约7000万吨通过京藏高速公路外运,今年已多次造成呼和浩特至北京段严重拥堵,甚至出现9000余辆车、持续45小时、长达120多公里的大堵车。汽车运煤是用高级能源换取低级能源,在我国石油资源紧缺的情况下,大量依靠公路输煤很不经济。

  电力发展布局不合理,使我国环境污染和土地紧张矛盾日益突出。东部地区经济发展快、能源需求大,是我国的主要用电负荷中心,用电需求占全国的55%。该地区能源资源严重匮乏,随着煤炭资源的逐步枯竭,电力和能源对外依存度不断提高。目前,东部地区火电装机已达到3.2亿千瓦,长江沿岸平均每30公里就建有一座发电厂,南京到镇江段电厂平均间隔仅10公里。东部地区单位国土面积的二氧化硫排放量是西部地区的5.2倍,燃煤电厂单位二氧化硫排放造成的经济损失是西部地区的4.5倍。长三角地区每平方公里每年二氧化硫排放量达到45吨,是全国平均水平的20倍。未来10年东部新增负荷如果通过就地建设电厂平衡,将占用土地约1.3万公顷,每年二氧化硫排放增加150万吨,产生灰渣1.2亿吨。继续在东部地区大规模建设燃煤电厂,电煤供应将难以保证。即使能运来煤,发电成本也无法承受;即使能发电,生态环境也不堪重负。所以,如果不尽快布局和实施从区外送电,东部地区电力平衡将没有出路。

  因此,以省(区)为主、就地平衡的电力发展方式不安全、不经济、不可持续,需要走全国范围优化能源资源配置的路子。而加快建设特高压电网,是转变电力发展方式的关键所在。

  二、构建科学合理的能源运输体系,需要输煤输电并举、加快发展输电

  输煤、输电都是能源输送的重要方式,两者各具优势,可以互为补充、相辅相成。构建我国能源综合运输体系,输煤和输电需要通盘考虑、统筹规划、合理布局。

  我国能源结构以煤为主,长期以来能源配置主要依靠输煤,输电的比重明显偏低。目前“三西’’(山西、陕西、蒙西)地区煤炭输出与电力输出的比例为20:1(将跨区跨省的输电量折算成煤炭),华东地区煤炭输入与电力输入的比例为48:1,华中地区煤炭输入与电力输入的比例为13:1。电网的输电优势非常明显,但目前输电的作用还远没有得到应有的发挥。国务院发展研究中心、国家能源办等机构的研究表明,通过特高压从“三西”地区向东中部地区输电,在经济性、生态环境影响、占地等方面都优于输煤,建议输煤输电并举,加快发展输电。

  对输煤、输电问题目前还存在不同认识。有的认为应该“远输煤、近输电”,还有的认为“输煤比输电经济”。关于“远输煤、近输电”的说法始于上世纪60年代,当时的煤炭价格、运输成本相对较低,并由国家核定;而电网规模较小、结构薄弱,电压等级仅为220千伏,输电能力不足。但经过40多年的发展,尤其是随着特高压的成功与发展,电网结构和输送能力大为增强,输电距离大大延长,输电损耗明显降低,输电成本大幅下降,输电的优越性越来越突出,而这期间输煤成本却在大幅提高,输煤、输电比较的边界条件发生了重大变化,原有的说法已不再成立。

  电网的输电效益不仅仅体现在单条线路上,更重要的是体现在网络的规模效应和综合效益上。简单地进行铁路单轨、电网单线的比较,不具科学性。从实际情况看,输煤方式从煤矿到最终用户经过铁路、港口、海运、公路等,运输环节多、装卸过程复杂。而输电方式能够将电能直接从坑口电厂一次配置到最终用户,没有中间环节,效率高、成本低。此外,输电线路下的土地仍可以作为农田等进行利用,输电铁塔也仅是塔基部分需要占用土地,每公里输电线路占地约40平方米,而每公里铁路占地为6万平方米。

  我们认为,输煤与输电的比较,应当放到国家能源安全、能源布局、节能减排,以及区域经济社会发展的大局中考虑,应当从推动能源集约高效开发和利用出发,综合评价从煤炭开采、运输到终端消费全过程的经济、环境和社会效益。随着我国能源开发重点的西移和北移,能源基地与负荷中心的距离一般都在1000——3000公里甚至更远,规划建设的大型煤电、水电基地的电力,以及大量风电和太阳能发电,只有通过特高压电网才能输送到东中部地区。同时,我国在内蒙古等地区还有大量的褐煤资源,探明储量约为2118亿吨,褐煤易风化、自燃,热值一般小于4200大卡/千克。此外,我国煤炭年产量的10%—15%为煤矸石,热值一般小于1500大卡/千克,长期堆放会带来压矿、土地占用和环境污染等问题。褐煤和煤矸石热值低,运输很不经济,只有就地发电并通过电网外送才能够得到充分利用。建设特高压电网,有利于实施西部大开发战略,将西部资源优势转化为经济优势,减轻国家财政转移支付的负担,推动东中部资源枯竭地区转型发展,促进我国东西部地区经济社会协调发展。

  因此,在“十二五”我国基本建成快速铁路网、高速公路网的同时,更迫切需要加快建设特高压电网,以充分发挥输煤、输电的综合协同优势,更好地满足经济社会发展的需要。

  三、特高压交流、直流示范工程取得全面成功,特高压电网需要加快建设

  发展特高压是国务院作出的重大战略决策。2005年以来,在国家的统一组织下,建立了政府主导、企业为主体、产学研联合、社会各方面共同参与的特高压工作体系,依靠自主创新,全面开展了特高压研究论证、科技攻关、规划设计、设备研制和建设运行等工作。先后有包括30多位院士在内的3000多名科研和工程技术人员,以及国内外11家机构和组织参与了特高压论证,召开了240多次重要专题论证会;国内主要电力科研、设计单位和9所大学参与了特高压研究设计;500多家建设单位、10多万人参加了特高压工程建设;200多家设备厂商参与了设备研制和供货。

  晋东南—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程于2006年8月获得国家核准,12月开工建设,2009年1月投入商业运行。到目前已连续安全运行750天,输送能力达到了额定容量,经受了冰冻、雷击、暴雨、大风、高温等各种气象条件的考验,在大范围配置能源资源、缓解华中地区电力紧张矛盾等方面发挥了重要作用,已成为我国南北之间的一条重要能源输送通道。随着第二组变压器等设备的扩建,该线路的输送能力将达到500万千瓦。

  向家坝—上海±800千伏特高压直流示范工程全长1907公里,输送容量700万千瓦(级),于2007年4月获得国家核准,12月开工建设,2010年7月投入商业运行。到目前已连续安全运行202天,为世博会保电提供了重要保障。向家坝水电站建成后,每年可向上海输送350亿千瓦时清洁水电。

  特高压交流、直流示范工程的成功建设和运行,全面验证了特高压的技术可行性、系统安全性、设备可靠性、工程经济性和环境友好性。目前已获得授权专利379项,发布国家标准16项、企业标准135项,编制国际标准4项。特高压交流电压正式成为国际标准。国际电工委员会(IEC)专门成立了高压直流输电技术委员会,秘书处设在国家电网公司。这些成果标志着我国已经全面掌握了特高压核心技术和全套设备制造能力,在世界电网科技领域实现了“中国创造”和“中国引领”,为“十二五”大规模建设特高压电网创造了条件。同时,我国特高压的成功,还带动了世界特高压技术的发展。目前,印度、巴西、美国、俄罗斯等国家都在积极研究和推进特高压输电。

  特高压交流、直流示范工程成功后,需要尽快建设特高压电网。电网电压等级越高、网架结构越强、规模越大,输送和配置资源的能力就越强。经过工程实际验证表明,1000千伏特高压交流工程的输送能力是500千伏线路的4—5倍;单位输电容量的综合损耗、走廊宽度、工程造价分别为常规500千伏输电的33%、40%和73%。±800千伏特高压直流工程的输送能力是±500千伏直流工程的2.5倍,单位输送容量的综合损耗、走廊宽度、工程造价分别仅为其39%、73%和72%。同时,由于我国地域辽阔,东西时差大,南北季节性差别明显,不同地区负荷特性、电源结构差异较大,建设特高压电网,能够实现跨流域水电互补、跨地区余缺调剂、错峰避峰、水火互济、减少备用等显著综合效益。

  四、国家电网“十二五”发展规划的主要内容

  我们认真贯彻《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》要求,根据国家能源发展战略、西部大开发战略,立足于转变电力发展方式、优化电力结构布局、保障电力可靠供应,依托特高压技术和最新科技成果,开展专题研究和科学论证,制订了国家电网“十二五”发展规划。

  “十二五”期间,国家将重点开发晋陕宁蒙新等大型煤电基地,正在开展前期工作的电源规模达4亿千瓦,2015年外送规模为1.5亿千瓦;重点开发金沙江、雅砻江、大渡河等流域大型水电站,2015年外送规模超过5000万千瓦;重点开发东中部核电基地,2015年规模达到4592万千瓦;重点开发新疆、甘肃、内蒙古、吉林、河北、江苏等多个千万千瓦级风电基地,2015年开发规模超过6000万千瓦;太阳能发电规模2015年将超过300万千瓦。这些大型能源基地必须通过特高压大电网实现电力大规模、远距离外送和大范围消纳。

  我们认为应该加快发展特高压电网,促进大煤电、大水电、大核电和大型可再生能源基地的集约化开发,保障电力的长期稳定供应。 “十二五”期间,重点规划建设“三华” (华北、华中、华东)特高压交流骨干网架,加快特高压直流工程建设。特高压交流发挥输电和网络功能,特高压直流发挥远距离输电功能,交、直流并举,相辅相成。计划投资5000亿元,到2015年建成“三纵三横” (东纵:锡盟—南京,中纵:张北—南昌,西纵:蒙西—长沙;北横:陕北—潍坊,中横:靖边——连云港,南横:雅安—上海)特高压骨干网架,同时建设13回跨区直流输电工程,形成大规模“西电东送”、“北电南送”的能源配置格局。

  “十二五”规划实施后,国家电网的资源配置能力、安全稳定水平和运行经济性都将显著提高。一是保障“十二五”经济社会发展的用电需求。总体满足“十二五”2.7亿千瓦新增负荷、1.6万亿千瓦时新增全社会用电量的需要;满足大型能源基地电力外送的需要,跨区输电规模达到2.5亿千瓦,输送电量1.15万亿千瓦时,占东中部地区电力需求的30%。二是较好地解决煤电运紧张矛盾。 “三西”地区输煤输电的比例从目前的20:1提高到6:1,并能够充分利用褐煤、洗中煤、煤矸石等资源。三是有利于平抑物价上涨、节省投资。大型煤电基地的电力通过特高压输送到东中部负荷中心,除去输电环节的费用后,到网电价仍低于当地煤电平均上网电价0.06—0.13元/千瓦时。同时,发挥联网效益,减少系统备用,节约装机1500万千瓦,节省电源投资560亿元。四是促进节能减排。接纳新增清洁能源1.45亿千瓦,相当于每年减排二氧化碳4.5亿吨。每年减少环境损失45亿元。五是促进西部大开发和区域经济协调发展。带动西部9省(区、市)“十二五”电力投资增加1.1万亿元,增加就业岗位50万个。

  大电网安全问题受到各方面关注。电网的安全取决于坚强合理的网架结构和完善的安全防御体系,而不是电压等级和规模。我们一直把确保电网安全作为发展的基本前提,作为一切工作的重中之重,高度重视提高电网安全控制技术和装备水平,在实践中形成了保障大电网安全运行的机制,特别是坚持电网统一调度、统一管理,保证了电网安全。近几年,欧美等国发生的大停电事故,主要是因为电网结构不合理和缺乏统一协调机制导致的。到2015年,“三华”电网的装机规模为8.6亿千瓦,覆盖面积320万平方公里,与北美东部同步电网规模相当,但电气距离更短、结构更合理。中国电力科学研究院建立了世界一流的大电网综合仿真分析系统,进行了包含11547个节点,2258台发电机,35932条线路的仿真计算,对“三华”电网的静态安全性、暂态稳定性、抵御严重故障能力及安全稳定措施等进行了全面校核。“三华”电网完全满足《电力系统安全稳定导则》要求。今后,随着电网智能控制技术的应用、设备可靠性以及管理水平的提高,特高压大电网将更加安全、可靠。

  党中央、国务院领导对发展特高压多次作出重要批示。目前,我国西部、北部能源输出省(区)和东中部需要输入能源的省(市),都急切希望加快建设特高压电网。“十二五”期间,由于能源需求基数大、增量大,如果不加快建设特高压电网,我国煤电运紧张状况将进一步加剧,全国范围的能源供需矛盾将更加尖锐;大型煤电基地的集约化开发,水电、风电等清洁能源的大规模发展将难以实现,直接影响国家节能减排目标任务的完成;东中部地区的电力供应将难以保障,经济社会发展受到严重制约;同时现有500千伏电网的重复投资、建设也不可避免。

  建议将“加快特高压电网建设”纳入国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要,纳入国家能源和电力发展总体规划;尽快核准和启动建设一批特高压工程及大型煤电、水电、新能源基地,并切实控制东中部地区火电厂的建设规模。

  二O一一年一月二十七日

责编:史江鑫

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