付 曉,仝兆才,田永保
(1.國網河南省電力公司平頂山供電公司,河南 平頂山 467001;2.河南上能電力設計有限公司,河南 平頂山 467001)
我國的電力系統規模雖大,但輸電網結構較弱,且負荷密度較低,改善輸電網輸電技術的對策尚存在缺陷。究其原因,在于沒有充分利用主干內部電網的輸電容量,因此長途輸電、AC/DC混合輸電越來越多,安全性和穩定性問題凸顯。此外,中國的電力供應結構問題明顯[1]。目前,水力資源的開發利用率較低,調節性能好的水力發電站所占比例較低,小火力發電機所占比例較高,而清潔煤發電、核能發電等先進技術應用較少。同時,我國經濟高速增長時期,需要更強的電力供應。但是,我國的發電資源和市場需求分布不均衡,輸電網需要大量輸電。大規模資源分配優化,只靠市場機制是行不通的。隨著中國電力改革的緩慢深化,發電廠和輸電網被完全分離,發電公司和電力公司處于壟斷地位。未來,電力規劃是一家發電公司的內部決定,將依賴于未來市場的功率價格變化、國家政策變化、能源價格以及負載變化等。可見,這將加劇電力規劃的不確定性。
整個電力系統的操作狀態是整個電力系統運行是否穩定的關鍵因素,且對用戶購買電力具有更大的選擇性產生了影響,如產生了許多不確定因素[2]。另外,生產者與用戶之間的直接交易有時需遠程傳送,對電網容量提出了更高要求,進一步加劇了系統總體操作條件的不確定性。
為了使電力負荷的強度達到最大,必須在充分識別過去電力負荷強度的前提下,注意電力運用市場。相關研究顯示,電力市場改革的速度和電力價格增長與影響功率負載變化具有正相關性,因此電力市場化對電力負載有一定程度的影響。
受電力市場化的影響,輸電網和發電廠之間的聯系減少,使得輸電網和發電廠規劃相對獨立。所以,電力供應規劃的不確定性會持續增加。
要做好電力開發戰略,以便引導、制定和實施電力規劃,按照中國基本的國家條件制定電力規劃。因此,有必要將電力與社會的關系、電力與能源的關系、電力與煤炭資源的關系、可再生能源發電與煤炭之間的送電關系聯系起來[3]。這就要結合現階段的實際情況,關注電力建設中關系全局的主要熱點問題,如特高壓電網、核電以及分布式發電等,保證電力建設協調有序開展,保證在電力建設過程中電力規劃能夠充分發揮其指導作用。
電網計劃必須在實現市場化的同時,提高處理和解決問題的能力。為了滿足在功率傳送條件下的各種電力需求,需要改進功率傳送系統規劃中的功率傳送容量。輸電網計劃要向市場化方向發展,通過輸電網計劃和輸電網構筑過程吸引更多話題,擴大輸電網計劃范圍,反映輸電網計劃的公正性和有效性[4]。電網規劃要體現處理新問題的能力,提升電網規劃的水平,適應電網建設新情況,有效處理市場化趨勢遇到的各類問題。
由于目前的電力市場環境存在許多不確定性,難以在網格計劃中反映輸電計劃、組織和結構問題。特別是在頻繁的電力交易和增加的電力競爭的情況下,輸電網計劃不僅會影響發電站和電力安全的實現,還會給電力建設帶來不穩定性和不連續性影響。基于市場化的特征、市場的不確定性和不穩定性的深刻理解,以城市化和市場化為前提,需綜合平衡經濟、城市和環境因素之間的關系。
城市電力負荷預測是總結城市電網特點,有效分析城市用電量的一種方法。通過分析一段時間內負荷增長情況,可以預測未來城市電力負荷。預測的準確性決定了整體統籌的效果。通過改進科學預測方法,我國的負荷預測工作不斷加強。負荷測量過程中,常用的方法是產值單項消耗法[5]。產值單一消費法將分析年產值的變化率,總結城鎮居民的總用電量。在預測生產價值消費的過程中,必須把握產品結構變化,分析未來的產業結構變化。參考國外先進的產值單耗案例,可以預測我國國內的產業產值單耗,根據數據對未來的經濟水平進行需求分析。對城市GDP、產業產品結構和人口分布進行綜合分析時,可以將過去的數據與未來的預測數據進行比較,即橫向比較法,以有效分析城市地區生產總值的具體變化。針對城市近幾年的具體發展狀況,可以進行負荷密度法預測。在整體發展過程中,對經濟發展水平和電力規劃目標進行因素核定。不同功能區需要不同的預測區與之對應。通過預測功能區用電量,可以實現整體復合密度的預算。為了分析這些因果關系,可以使用回歸分析模擬法,通過數理統計量的回歸分析,綜合預測城市的電力需求。定量預測方法中最重要的是回歸分析模擬法,即對整體數據進行定性分析,。通過數據分析了解事物內部的因果關系,建立數學模型,通過模型實現預測。回歸分析模擬法需要用到大量的實際數據,可靠性相對較高。回歸分析模擬法的結果能有效分析事物的變化。在整個分析和模擬過程中,有必要有效控制相關聯的影響因子,提高回歸分析模擬法的精度。為了預測電力計劃的總負荷,必須使用年均增長率算法[6]。年平均增長率算法必須收集大量的電源基本數據,統計分析近年來城市總耗電量和最大負荷。通過收集和分析數據計算所有負荷的年增長率,并估計未來一定期間的負荷增長可能性。
中國城市的穩步發展和建設實現了電力負荷增加,電力計劃與城市規劃之間存在較大矛盾。因此,實現土地資源的保全、處理周邊環境,是電力計劃和城市計劃的實施條件。在城市計劃中,電力計劃的推進已完成,輸電網的調整與城市開發得以實現[7]。在這一期間,根據城市總體規劃,為減少輸電網產生的損失,促進完全利用資源和合理分配,必須統一規劃變電站的場地和線路資源。在電力規劃設計期間,變電站的設計應促進對自然環境特別是建筑樣式和藝術的完全保護[8]。另外,需要推動建筑物的綠化隔音,調整電力規劃和城市規劃。在選擇電力設備時,為了促進節能、散射設備和環保設備的使用,有必要分析地板面積、噪聲以及技術等因素。電力建設工作中需要發揮政府作用,合理規劃城市建設,降低投資金額,減少重復施工,促進各個資源的充分利用。
我國的經濟發展必須在環保的前提下進行,不能以犧牲環境為代價進行經濟活動。目前,我國正在建設資源節約型和環境保護型社會。在城市的電力規劃實際操作中,可使用一些新型環保材料作為城市電力使用的設備。在電力線路規劃中,盡量選擇低能耗的線路和污染少的設備。自然是人類賴以生存的家園,絕不能走“先發展,后治理”的老路,要在不破壞環境的前提下,合理進行城市的電力規劃。這取決于政府和相關企業是否有這樣的意識和覺悟。
電力規劃和電力建設密切關聯。為了實現雙方的補充性和協調性,需推進電力規劃與電力建設雙向開發。電力網不僅是電力市場的運營商,而且是電力資源分配的平臺。電力規劃不僅影響電力市場的發展,還影響電力建設[9]。因此,能否完成電力規劃對電力建設來說非常重要。。電網建設投資要嚴格按照電網規劃進行,電網監管要以電網規劃為依據。為保證競爭的公平性,在電力建設的電源規劃中要促進發電企業形成更多的發電主體,增加裝機容量,減少資源浪費,促進長遠可持續發展。
隨著中國經濟的快速發展,城鎮化進程逐步加快,城市建設規劃越來越重要。作為城市建設規劃的重要組成部分,電力計劃有著非常重要的位置和作用[10]。對于城市電力規劃,要利用科學、合理的方法規劃電力設施,保證我國電網能滿足技術要求,促進其發展更美觀、更環保。