城市空間規劃中的電力負荷預測

李晉皓

摘要

電力專項空間規劃是城市空間規劃項目的子項目之一，旨在落實區域內變電站、電力線路等電力設施用地的遠期規劃。在專項規劃設計過程中，需要收集電網負荷數據以及城市規劃指標，采用自然增長法、彈性系數法對中期發展負荷進行預測，采用空間飽和負荷法和人均飽和電量法對遠期飽和負荷進行預測。本文以廣東某縣級市為例，對其2020-2035年電力負荷進行了預測。預測結果可信度較高，與電網建設經驗一致，可以用于電力專項空間規劃設計。

關鍵詞：城市空間規劃?負荷預測?城市規劃指標?飽和負荷

0?引言

電力專項空間規劃是城市空間規劃項目的子項目之一，制定未來15至20年規劃周期內的電網方案，旨在配合空間規劃項目統籌城市空間資源，落實區域內變電站、電力線路等電力設施用地的遠期規劃。合理的電力規劃方案，可以在規劃期內較好地適應區域社會經濟發展，持續、穩定地為城市供應充足、優質的電力，提高城市空間規劃的整體質量。

1?空間規劃的負荷預測依據

負荷預測是電力系統規劃設計的基礎。根據負荷預測結果，規劃設計可以擬定專項方案中變電站站點的布點位置、數量以及用地規模，作為后續搭建各電壓等級目標網架的基礎。可靠的負荷預測可以使變電站布局、網絡規劃更加貼近實際，可以指導電網項目按時建設，保持電網網架在發展過程中保持結構完善，為電網運行營造良好的環境，是電力規劃方案專業性和合理性的保證[1]。

電力專項空間規劃以城市規劃為核心，在專項規劃設計過程中，需要收集電網負荷數據以及城市規劃指標進行電力負荷預測[2]。其中，電網負荷發展數據包括規劃區域及分區電力需求的歷史資料如全社會用電量、網供電量及相應負荷、用電結構等，也包含規劃區域電力負荷特性的歷史資料，如典型負荷曲線和負荷特性指標等。城市規劃指標，則包含如城市人口、國民生產總值、產業結構和政策等經濟規劃指標，以及城鄉發展規劃、土地利用性質及各類用地規模等土地規劃指標。

2?中期及遠期負荷預測方法

空間規劃中期負荷按照電力規劃水平年進行計算，采用自然增長法、彈性系數法對中期發展負荷進行預測[3]。結合自然增長法和彈性系數法，可以利用歷史用電量增長率以及GDP?增長率求取歷年彈性系數，并由此推測未來年份的彈性系數，進而求取未來年份的全社會用電量。自然增長法和彈性系數法是通過對歷史統計數據的分析而建立的外推模型，適合中遠期規劃負荷預測。

空間規劃遠期負荷按照電力負荷發展至飽和年進行計算，采用空間飽和負荷法和人均飽和電量法對遠期負荷進行預測[4]。空間飽和負荷法通過借鑒國內同等發展水平城市的飽和負荷密度指標，根據城市規劃對每一類性質用地的具體規模說明，確定各地塊用電面積與飽和負荷的關系。人均飽和電量法是基于現階段城市人均用電量，結合城市用電發展水平及人口整體規劃，對飽和年城市用電總量進行預測。通過兩種飽和負荷預測方法相互對比校驗，可以得出較為可信的負荷預測結果。

3?案例分析

以廣東某縣級市為例，分別采用自然增長法、彈性系數法、空間飽和負荷法和人均飽和電量法對該城市的2020-2035年電力負荷進行預測。

采用自然增長法和彈性系數法預測中遠期負荷。2018年該市全社會用電量為20.07億kWh，全社會用電最高負荷為371.8MW，供電量為20.04億kWh，供電最高負荷為371.3MW，?預計“十三五”期間負荷平均年增長率為13.7%。預計2030年高方案該市供電量為58.8億kWh，供電最高負荷為1175MW，“十四五”期間負荷平均年增長率為8.0%;低方案供電量為37.4億kWh，供電最高負荷為748MW，負荷平均年增長率為3.1%。

采用人均飽和電量法預測飽和負荷，該城市為三級用電區域，按供電區等級劃分為D類。2018年城域供電面積為58.71km?，城鎮負荷密度為6.32?MW/km?。不考慮同時率，預計至飽和年城鎮負荷密度為6.37?MW/km?，飽和負荷為1315.28MW。該區人口密度較小，城鎮發展以擴大城域面積為主，負荷密度增長較小。

采用人均飽和電量法預測飽和負荷，2018年該市全市總人口為159.06萬，人均綜合用電量為1259.90kWh。對應GB?50293—1999《城市電力規劃規范》中給出的不同用電水平城市的規劃人均綜合用電量指標，屬于用電水平中等城市，預計至飽和年人均綜合用電量為3550/kWh，全社會用電量為68.41億kWh。

結合該市歷史用電負荷數據，對2030年、2035年負荷預測結果進行校核。以上預測負荷發展符合規劃區負荷增長曲線，負荷預測結果較為可信。

4?結束語

本文以廣東某縣級市為例，結合該市電網負荷數據以及城市規劃指標，分別采用自然增長法、彈性系數法、空間飽和負荷法和人均飽和電量法對其中遠期負荷進行預測。校驗結果表明，預測結果基本符合規劃區負荷增長曲線，可信度高，該負荷預測方法可以應用于電力專項空間規劃設計。

參考文獻

[1]?C.?Kang，?Q.?Xia，?and?B.?Zhang.?"Review?of?power?system?load?forecasting?and?its?development."?Automation?of?Electric?Power?Systems28.17（2004）：1-11.

[2]?梁唐杰.?"電力負荷預測方法研究及其應用."?通訊世界No.334.03（2018）：244-246.

[3]?崔凱，?et?al.?"城市電網負荷預測方法研究."?能源技術經濟?21.4（2009）：33-38.

[4]?沈浩，?et?al.?"基于空間飽和負荷密度的負荷預測方法."?電氣自動化v.40;No.237.03（2018）：61-63+108.