我国电力系统现状及发展趋势

我国电力系统现状及发展趋势班级：姓名：学号：-2-我国电力系统现状及发展趋势摘要：关键词：电力系统概况，电力行业发展1.前言中国电力工业自1882年在上海诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年，到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开放之后，电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪，我国的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势。一、发电装机容量、发电量持续增长：“十一五”期间，我国发电装机和发电量年均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82．6％。水电装机占总装机容量的24．5％，核电发电量占全部发电量的2．3％，可再生能源主要是风电和太阳能发电，总量微乎其微；二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展,经过20年的努力，建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地，截至2008年底，国内已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的2.4%，装机容量约910万千瓦，为全国电力装机总量的1.14%、世界在役核电装机总量的2.3%。高参数、大容量机组比重有所增加，截止2009年底，全国已投运百万千瓦超超临界机-3-组21台，是世界上拥有百万千瓦超超临界机组最多的国家；30万千瓦及以上火电机组占全部火电机组的比重提高到69.43%，火电机组平均单机容量已经提高到2009年的10.31万千瓦。在6000千瓦及以上电厂火电装机容量中，供热机组容量比重为22.42%，比上年提高了3个百分点；三、电网建设不断加强。随着电源容量的日益增长，我国电网规模不断扩大，电网建设得到了不断加强，电网建设得到了迅速发展，输变电容量逐年增加。2009年，电网建设步伐加快，全年全国基建新增220千伏及以上输电线路回路长度41457千米，变电设备容量27756万千伏安。2009年底，全国220千伏及以上输电线路回路长度39.94万千米，比上年增长11.29%；220千伏及以上变电设备容量17.62亿千伏安，比上年增长19.40%。其中500千伏及以上交、直流电压等级的跨区、跨省、省内骨干电网规模增长较快，其回路长度和变电容量分别比上年增长了16.64%和25.97%。目前，我国电网规模已超过美国，跃居世界首位；四、西电东送和全国联网发展迅速。我国能源资源和电力负荷分布的不均衡性，决定了“西电东送”是我国的必然选择。西电东送重点在于输送水电电能。按照经济性原则，适度建设燃煤电站，实施西电东送；五、国家电网公司在电网建设方面将采取加大加快前期工作力度、加快“西电东送、南北互供、全国联网”工程的建设步伐、抓紧抓好三峡送出的三期工程建设、加快溪洛渡向家坝水电站的送出工程的前期工作、重视抽水蓄能等调频调峰电源的建设、积极采用新技术新工艺、不断提高电网的可靠性等措施。2.电力系统分析2.1电能生产我国的发电能源以煤为主，其次是水能，核电的比重很小，2003年全国总发电量中，火电占82.9%，水电占14.8%，核电只占2.3％。中国各地区的发电能源结构也不尽相同，主要受各地区一次能源的制约，过去水能作为发电能源多为就地利用，所以华北、华东、东北水能资源较少，水电比重较低；西南、中南、西北地区水能资源丰富，水电比重较高。中国近年来实施西部大开发，正在加快西部地区的水电开发，实行“西电东送”，中国在21世纪上半叶有可能使发电能源结构中的水电比重有所增加。-4-电源结构优化的主要策略：火电结构调整的重点应是积极采用高参数、大容量、高效率、高调节性、节水型，以60万千瓦为主的设备；大力开发清洁煤燃烧技术，以减轻对环境的压力；鼓励热电联产和热、电、冷技术的推广，以提高能源综合利用率；积极支持和花大力气建设矿口电厂，建设煤炭基地的电站群，发挥规模经济效益，而且可以变送煤为送电以减轻对运输的压力，同时也可减轻对经济发达地区的环境压力。在交通方便的沿海和负荷中心地区则要建设若干港口电厂和路口电厂。总之，火电的建设任务仍然很重，并且受环保方面的压力也很大，任务是十分艰巨的。水电要从主要开发径流电站和调节性能差的电站，转为重点开发年调节以上，特别是龙头电站。过去由于政策导向方面的问题，已建的水电站中3／4都是调节性能差的。要引导电源开发公司优先开发年调节以上的水电站，一定要靠政策，要出台丰枯、峰电价和下游水电站向上游调节性能好的水电站返还部分经济效益等相关政策。核电需要予以高度重视，扩大核电建设规模，增大在装机容量中的比重。到目前为止，作为技术成熟、可大规模建设以替代部分燃煤火电站的、减少对大气环境污染的只能是核电站，所以加快开发很有必要。当前关键是要加快核电设备的国产化，否则其造价过高将严重影响我国核电的发展；要抢占核电技术发展的制高点，积极实施产、学、研相结合，将高温气冷堆技术转化为生产力。2.2电能输送国家电网公司在2009年5月已提出了智能电网发展规划，目标是全面建成统一的“坚强智能电网”。按照国网的提法，“统一坚强智能电网”将是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的、具有数字化、信息化、自动化、互动化功能的坚强电网。智能电网可以比喻为电力系统的“中枢神经系统”，电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具，自动监控电网、优化电网性能防止断电、快速恢复供电，用户可以参与对电力使用的管理。根据我国智能电网的发展规划，初期的智能电网建设的方向是推进特高压建设，智能化的用电端采集系统的铺开，新能源并网技术的应用，数字变电站试点的建立，不久前，贵州第一座数字化变电站一中华变已投入运行，这也标志了贵州电网开始全面走向“智能化”。从规划蓝图可以了解到，未来智能电网的建设在垂直架构上，将由-5-智能装备层、智能生产调度层和决策管理层构成；在横向层面上，将由大、中型区域电网通过坚强骨干电网联系起来，大、中型区域电网则分层分区接入集中式和分布式电源、各类终端用户。在信息流上，通过纵向贯穿、横向贯通的网络共享平台，实现电网实时信息的交互、共享。对于输电环节，实现智能化输电网，需要立足于提高输电网运行的安全性和稳定性，降低全网大规模停电的风险，实现能源的广域优化配置以及大型可再生能源的集约化开发。在保证电源总量稳定和结构调整的前提下，需要逐步对长距离、大规模、高参数的输电线路加以必要的控制。此外，使用具有传输容量大、占用走廊少、损耗低、环境友好等优点的超导电缆将提高输电系统能力，同时，由于太阳能、风能发出的电力一般是低电压、大电流，大规模送出需要升压，相比于常规输电线路，高温超导电缆可以实现低电压、大电流方式输送，更加节约成本，因此超导电缆大规模地应用于未来的智能化电网也是必然趋势。2.3电能变配配电环节中，需要建设智能配电网，作为智能电网的重要组成部分，智能配电网包括智能表计、智能网络和智能运行等三个部分。其中，智能表计用以实现网络中的数据测量、收集、存储、分析与双向传输，技术上依靠高级量测体系实现[11]；智能网络将是包含了电能以及其他形式能源的智能能源网：智能运行基于智能表计的量测数据完成各种计算与分析功能，通过智能决策对智能配电网进行控制，以实现运行效率的优化和系统安全性的改善，满足不同用户的需求。考虑到分布式电源的接入，还需要解决大量分布式电源在配电网中的运行问题，而如果直接由智能配电网管理网络中的分布式电源，则可能由于数量巨大而导致难以调度，同时电源的不同归属也无法保证调度指令能够被快速、准确、有效地执行，微网技术可能是解决这一矛盾的有效途径。通过微网可实现大量分布式电源的接入，既保证了对配电网的安全运行产生尽可能小的影响，又能够实现分布式电源的“即插即用”，同时可以最大限度地利用可再生能源和清洁能源。变电环节中，将由电子式互感器、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建、建立在IEC61850通信协议基础上、能够实现变电站内智能电气设备问信息共享和互操作的数字化变电站作为坚强智能电网的核心枢纽部分。-6-2.4电能消费电力用户管理在我国经过一段时问的发展，目前在发电侧和大用户侧取得了一定的成效，但没有全面推广，电网的峰谷负荷差距仍然较大，而电力市场的建设刚刚起步，分时电价还没大面积推行，难以达到负荷全面控制的功能。而随着智能电网和分布式电源的发展，将对电力用户管理提供支持，这要求电力用户管理工作深入开展，平稳电网负荷、提高发电效率、降低能源损耗、节能减排、保护环境。在用电环节中，智能化概念主要体现在三个方面：双向互动，通过支持智能电网双向电力供求的智能电表，将为用户提供双向互动式的用电服务，电网可以了解用户的需求，用户也可以向电网反映自己的需求；分时电价，用户根据自己的需要，结合实际的电价，选择自己的用电方式，实现用户主动调节负荷，移峰填谷，用户选择电价低时用电，实现电力资源在需求侧的优化配置，引导用户科学、合理、节约用电，达到真正的低碳电力；全面控制，通过用户智能交互终端技术，全面地对用户的实时负荷、电压、电流、功率因数、乃至谐波等电网参数进行监控，为短时负荷预测以及全网线损计算提供数据支持，并对一些可以自动运行的用电设备进行控制，根据系统的实时电价和用户意愿选择适当的时候自动运转或者停止，实现错峰、填谷的功能。3.综述我国电力发展的基本方针是：提高能源效率，保护生态环境，加强电网建设，大力开发水电，优化发展煤电，积极推进核电建设，适度发展天然气发电，鼓励新能源和可再生能源发电，带动装备工业发展，深化体制改革。在此方针的指导下，结合近期电力工业建设重点及目标，我国电力发展将呈现以下四个鲜明特点：1.自动化水平逐步提高、安全性和可靠性受到充分重视。先进的继电保护装置、变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统以及电网安全稳定控制系统得到广泛应用。随着电网建设和网架结构的加强、电网自动化水平的提高，大陆电网安全稳定事故大幅下降。电网供电可靠性也有较大提高，平均供电可靠性为99.820%。2.经济、高效和环保。随着大容量机组的应用、电网的发展以及先进技术的广泛采用，煤耗与网损逐年下降。新建火电厂将广泛采用大容量、高效、节水机组，采用脱硫技术和控制NOX的排放。到2020年，在人口密集地区，将建设60GW的天然气发电机组和40GW的核电机组。在电网建设方面，将采用先进技术提高单位走廊输电能力、-7-降低网损，加强环境和景观保护，城市电网将逐步提高电缆化率、推广变电站紧凑化设计。3.结构调整力度将会继续加大。将重点推进水电流域梯级综合开发，加快建设大型水电基地，因地制宜开发中小型水电站和发展抽水蓄能电站，使水电开发率有较大幅度提高。合理布局发展煤电,加快技术升级，节约资源，保护环境，节约用水，提高煤电技术水平和经济性。实现百万千瓦级压水堆核电工程设计、设备制造本土化、批量化的目标，全面掌握新一代百万千瓦级压水堆核电站工程设计和设备制造技术，积极推进高温气冷堆核电技术研究和应用。在电力负荷中心、环境要求严格、电价承受力强的地区，因地制宜建设适当规模的天然气电厂，提高天然气发电比重。在风力资源丰富的地区，开发较大规模的风力发电场；在大电网覆盖不到的边远地区，发展太阳能光伏电池发电；因地制宜发展地热发电、潮汐电站、生物质能(秸秆等)与沼气发电等；与垃圾处理相结合，在大中城市规划建设垃圾发电项目。4.技术进步和产