（电气工程专业论文）浙江特高压交直流电网可持续发展研究.pdf

华北电力大学工程硕士专业学位论文 摘要 浙江省一次能源紧缺、用电需求较大，电网规模不断扩大，日益凸显能源 供应紧张、短路电流超标、输变电建设难度加大、环境保护压力增大等问题。 本论文从浙江的省情出发，综合国内外对于电网可持续发展的成果，提出适合 浙江电网实际的可持续发展设想，强调了引入特高压交直流电网的必要性，并 研究了相应的主网衔接方案。结果表明，浙江电网引入特高压交直流电网具备 较好的经济优势，又能有效减轻对煤炭等一次能源的消耗，减少污染物的排放， 增强电网供电能力，合理控制住电网的短路电流水平，有利于浙江电网的可持 续发展。 关键词：浙江，特高压，可持续 a b s t r a c t d u et ot h es h o r t a g eo fp r i m a r ye n e r g y ，h u g ee l e c t r i c a ld e m a n d sa n d r a p i de x p a n s i o no fp o w e rg r i d ，t h ep r o b l e m sw i t h i n1 a c k i n go fp o w e rs u p p l y ， o v e r r a t i n go fs h o r tc i r c u i tc u r r e n t ，d i f f i c u l t i e so ft r a n s m i s s i o na n d d i s t r i b u t i o nc o n s t r u c t i o n ，a sw e l la si m p a c to fe n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n a r ei n c r e a s i n g r e f e rt ot h er e c e n tr e s e a r c h e s ，t h i sp a p e rp r e s e n t sa b l u e p r i n to ft h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fp o w rg r i di nz h e j i a n g ，w h e r e n e c e s s i t yo fu h va c d cp o w rg r i di se m p h a s i z e da n di n t e r i ms c h e m e so f p o w e rg r i da r es t u d i e d t h i ss t u d ys h o w s ，c o n s t r u c t i o no fu h va c d cp o w r g r i di nz h e j i a n gh a ss i g n i f i c a n ta d v a n t a g e si ne c o n o m y ， e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n ，r a i s i n gc a p a c i t yo fp o w e rs u p p l ya n ds h o r tc i r c u i tc u r r e n t c o n t r o l ，w h i c hr e s u l t si nas u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t h u a n gj i n h u a ( e l e c t r i ce n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f l i ul i a n g u a n g ，s e n i o re n g z h a n gh o n g k e yw o r d s ：z h e j i a n g ，u h v s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t 哪29洲079帅7 川1洲y 华北电力大学t 程硕士专业学位论文 中文摘要 英文摘要 目录 第一章引言1 1 1 课题的提出l 1 2 浙江电网现状1 1 2 1 电网现状规模1 1 2 2 电源装机现状1 1 2 3 用电水平2 1 2 4 电网发展存在的问题2 1 3 本论文主要工作3 第二章浙江一次能源概况和用电需求预测4 2 1 浙江能源发展概况4 2 1 1 一次能源概况4 2 1 2 能源消费情况5 2 1 3 能源生产情况6 2 1 4 能源发展存在的问题8 2 2 浙江用电需求预测1 0 2 2 1 国民经济发展预测1 0 2 2 2 电力电量预测结果1 1 第三章浙江电网可持续发展设想13 3 1 优化电源结构1 3 3 1 1 积极发展核电、天然气发电1 3 3 1 2 优化发展高能效煤电1 5 3 1 3 因地制宜发展水电1 6 3 1 4 加快风电、生物质能发电建设1 6 3 1 5 节能减排，推进“上大压小 电源建设1 6 3 2 优化电网结构1 6 3 2 1 推进特高压电网建设1 6 3 2 2 积极消纳区外来电1 7 3 2 3 加强沿海电力西送1 8 华北电力大学工程硕士专业学位论文 3 2 4 提高电网抗灾能力1 8 3 2 5 完善主网架结构1 9 3 2 6 提倡“两型一化两型三新 电网建设1 9 3 3 建设特高压电网2 0 3 3 1 特高压站落点分析2 0 3 3 2 浙江特高压电网规划2 3 第四章浙江电网规划方案研究2 5 4 1 江南电网与特高压的衔接2 5 4 2 江北电网的构建2 5 4 2 1 方案论述2 6 4 2 2 短路电流校核计算2 9 4 2 3 潮流计算3 0 4 2 4 方案经济技术比较3 3 4 2 5 规划方案效益及意义3 4 第五章结论3 6 参考文献3 7 致谢3 9 在学期间发表的学术论文和参加科研情况4 0 华北电力大学t 程硕士专业学位论文 1 1 课题的提出 第一章引言 浙江省地处我国东南沿海，位于长江三角洲经济发达地区，陆域面积1 0 1 8 万 平方公里，山地和丘陵占7 0 4 ，平原和盆地占2 3 2 ，河流和湖泊占6 4 ，耕地 面积仅2 0 8 1 7 万公顷，海域面积2 6 万平方公里，海岸线总长6 4 8 6 千米，居全国 之首，故有。七山一水两分田”之说。2 0 0 8 年浙江省的g d p 突破2 万亿大关，3 0 年以来浙江g d p 年均增长达到1 3 1 ，远远高于全国平均水平，人均生产总值已超 过6 0 0 0 美元，全省经济社会发展取得了显著成绩，基本达到中等发达国家水平。 随着浙江省经济社会的持续稳定发展，电力供应需求日益增长，但一方面浙江 省为资源小省，省内可开发的电源有限，电煤等发电燃料主要靠省外输入，另一方 面电网规模不断壮大，短路电流超标问题日益突出，电网建设所需所址、廊道资源 落实难度越来越大。在新形势下，研究浙江电力的可持续发展设想日益迫切。 1 2 浙江电网现状 1 2 1 电网现状规模 浙江电网是华东电网的重要组成部分，2 0 0 8 年通过汾湖一上海2 回、瓶窑一 江苏2 回、瓶窑一安徽l 回、富阳一安徽2 回以及双龙一福建2 回共9 回5 0 0 千伏 线路分别与上海市、江苏省、安徽省及福建省电网相连。浙江电网包括杭州、嘉兴、 湖州、绍兴、宁波、金华、衢州、丽水、台州、温州和舟山电网，以钱塘江为自然 分割，形成南北电网，其问通过4 回5 0 0 千伏过江线路相连接。浙江电网的电压等 级包括5 0 0 、2 2 0 、1 1 0 、3 5 、1 0 千伏及以下配网，目前5 0 0 千伏主网架已经初步形 成，2 2 0 千伏电网已部分实现分层分区，1 1 0 千伏及以下电网实现完全分层分区运 行。 2 0 0 8 年浙江电网拥有5 0 0 千伏变电所2 5 座，主变5 8 台，容量4 6 5 0 万千伏安， 5 0 0 千伏输电线路8 8 条，总回路长度5 3 5 0 公里( 含过境直流线路2 5 9 公里) ；2 2 0 千伏公用变电所1 8 5 座，主变3 8 1 台，容量6 2 1 6 万千伏安，2 2 0 千伏输电线路5 4 1 条，总回路长度1 1 3 8 9 公里；1 1 0 千伏公用变电所8 2 7 座，主交1 4 1 7 台，总容量 5 9 5 1 万千伏安，1 1 0 千伏输电线路1 6 0 2 条，总回路长度1 5 6 9 7 公里。 1 2 2 电源装机现状 2 0 0 8 年底，浙江省境内的总装机容量为5 3 1 7 万千瓦，包括华东调度的新安江、 富春江水电站、天荒坪抽水蓄能电站、桐柏抽水蓄能电站、秦山核电站二、三期的 华北电力大学_ t 程硕+ 专业学位论文 6 9 4 万千瓦装机，其中6 0 0 0 千瓦及以上发电装机4 7 0 0 万千瓦。浙江电网的装机容 量为4 6 2 3 万千瓦( 不含华东调度电厂，下同) ，其中6 0 0 0 千瓦及以上电厂装机容 量4 0 0 6 万千瓦。在浙江电网6 0 0 0 千瓦及以上电厂装机中：水电2 8 7 万千瓦，占7 1 ； 火电3 6 7 3 万千瓦，占9 1 7 ；核电3 1 万千瓦，占0 8 ；风电1 5 万千瓦，占o 4 。 2 0 0 8 年，全省境内电厂的总发电量为2 1 3 4 亿千瓦时，包括华东调度的新安江、 富春江水电站、天荒坪抽水蓄能电站、桐柏抽水蓄能电站、秦山核电站二、三期的 发电量2 6 5 亿千瓦时，其中6 0 0 0 千瓦及以上发电量2 0 8 9 亿千瓦时。浙江电网电厂 的发电量1 8 6 9 千瓦时( 不含华东调度电厂，下同) ，其中6 0 0 0 千瓦及以上电厂的 发电量1 8 2 4 亿千瓦时。在浙江电网6 0 0 0 千瓦及以上电厂的发电量中：水电5 2 亿 千瓦时，占2 9 ；火电1 7 4 4 亿千瓦时，占9 5 6 ；核电2 6 亿千瓦时，占1 4 ；风 电l 亿千瓦时，占o 1 。 2 0 0 8 年，浙江电网的统调电厂装机容量为3 3 1 2 万千瓦，占6 0 0 0 千瓦及以上 装机容量的7 0 5 ，其中：水电1 2 0 万千瓦，火电3 1 6 1 万千瓦，核电3 l 万千瓦。 统调电厂发电量1 5 6 6 亿千瓦时，占6 0 0 0 千瓦及以上装机容量的8 5 9 ，其中：水 电1 6 亿千瓦时，火电1 5 2 4 亿千瓦时，核电2 6 亿千瓦时。 1 2 3 用电水平 2 0 0 8 年，浙江全省用电量2 3 2 6 亿千瓦时，同比增长5 9 ；人均用电量4 5 4 3 千瓦时人，同比增长4 7 ：统调用电量为1 9 6 1 亿千瓦时，同比增长1 1 5 ，增幅 高于全省用电量5 6 个百分点。 2 0 0 8 年浙江省最高负荷3 8 5 0 万千瓦，同比增长1 1 6 ；统调最高负荷3 4 0 4 万 千瓦，同比增长1 1 1 。2 0 0 8 年全省从华东和区外电网购入的电量为3 9 4 亿千瓦时， 占全省用电量的1 6 9 ，统调口径最高购电负荷8 7 4 万千瓦，占全省负荷的2 2 7 。 1 2 4 电网发展存在的问题 1 、短路电流水平日益增大 由于电网规模的不断扩大及电源装机容量的迅速增加，浙江电网的短路电流水 平上升较快。5 0 0 千伏瓶窑变、王店变和兰亭变等5 0 0 千伏母线的短路电流水平接 近或超过设备允许值，已分别采取了不同的控制措施。电网规划需要从改善网络结 构、改造老旧设备入手，确定相关关厂站控制短路电流的措施和实施方案。 2 、尚未形成以特高压电网为核心的坚强电网 浙江省一次能源缺乏、环境承载能力有限，依托特高压电网的电力输入是浙江 电力可持续发展的必然选择。在特高压试验工程胜利投入商业运行后，浙江特高压 电网的建设也全面铺开，在今后的3 年内，浙江省就将步入特高压电网时代。当前 浙江电网的规划和建设都将以特高压电网为核心来开展工作，以在较短的时间内形 2 华北电力大学工程硕士专业学位论文 成以特高压电网为核心的坚强电网。 3 、变电所所址和线路走廊的落实越来越困难 随着浙江城乡建设的规模和水平日益提高以及国家更加严格的土地和物权保 护措施，高压线路走廊和变电所所址的选择越来越困难，使输变电工程的实施周期 日益拉长，并使工程造价也不断攀升。因此，迫切需要将电网规划纳入到城市总体 规划和各区域的控制性详规中，提前预留所址和线路通道，改善电网建设的外部环 境，并积极寻求电网项目与用户工程或其他基础设施合作开发、建设的模式，使电 网建设与社会经济同步协调发展。 1 3 本论文主要工作 本论文根据浙江省的省情，结合国内外电网发展的先进经验，分别从优化电源 结构、电网结构等多角度阐述浙江电网可持续发展的设想，着重对特高压交直流的 落点、电网衔接进行了分析研究，为浙江电网的规划发展提供了参考性意见。 论文的主要内容如下： 1 ) 浙江一次能源概况和用电需求预测。分析浙江省能源供给现状，研究远期 用电的需求，鉴于浙江省能源匮乏、用电需求大的省情，体现出研究浙江省电网可 持续发展的紧迫性。 2 ) 浙江电网可持续发展设想。根据浙江省情分析，结合国内外对电网可持续 发展的研究成果，从优化电源结构、优化网架结构等多角度提出浙江电网可持续发 展的设想，并着重对浙江引入特高压交直流电网的必要性进行了论述，从浙江用电 的实际需求、分区域供电平衡等方面论证了特高压站的落点建议。 3 ) 浙江电网规划方案研究。特高压的落点使得浙江电网存在交直流混合运行 的情况，为使得特高压电力“受得进、送的出 ，重点对浙江5 0 0 千伏主网与特高 压电网的衔接进行了研究，提出了多种网架方案，通过潮流、短路等计算明确方案 的初步可行性。 3 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第二章浙江一次能源概况和用电需求预测 2 1 浙江能源发展概况 2 1 1 一次能源概况 浙江省的经济实力在国内名列前茅，但是能源资源储量相对较少，特别是一次 常规能源资源匮乏，目前全省的煤炭、石油、天然气等一次能源绝大部分靠省外调 入。相对一次常规能源，省内有较多的可再生能源资源，如风能、生物质能、太阳 能等。 煤炭：全省的原煤探明储量很小，为1 6 8 亿吨，且大部分已开采利用。2 0 0 5 年原煤产量为4 1 2 9 万吨，2 0 0 7 年为1 2 3 3 万吨，煤炭自给率已不到o 1 。同时， 原煤煤质较差，如灰分高、含硫量高。预计未来几年间省内煤炭生产将逐步退出。 水电：浙江省的水电资源量丰富，分布集中，发电季节性强。浙江省水能资源 理论蕴藏量6 0 6 万千瓦，其中可开发的2 5 万千瓦及以上水电站装机容量约4 9 0 万 千瓦。目前尚有约7 0 万千瓦水电站在建，预计待项目建成后，全省水电资源开发 率将达到7 5 以上。 石油：浙江省陆域内迄今尚未发现有开采价值的油资源，油资源全部依靠进口 和外省调入。 天然气：浙江省陆域内迄今尚未发现有开采价值的天然气资源，天然气资源全 部依靠外部调入。 风能：浙江省的陆地风能资源总量约为2 1 0 0 万千瓦，技术开发量约为1 3 0 万 千瓦。海岸到近海2 0 米等深线内的海域风能资源储量约为6 2 0 0 万千瓦，技术开发 量约4 1 0 0 万千瓦。因此，浙江省的风能技术开发量主要集中在近海海域及海岛， 其余零星分布于沿海滩涂和高山的局部地区。 生物质能：浙江省生物质能的技术可开发量约7 0 0 万吨标煤年。其中，按目 前全省农作物年产量计算，秸秆量7 0 0 万吨左右( 折标煤约3 5 0 万吨) ；林业废弃 物约5 0 0 万吨( 折标煤约2 5 0 万吨) ；人畜粪便约5 8 0 万吨，可开发沼气1 4 5 亿立 方米，折标煤1 0 3 4 万吨。 太阳能：浙江省的太阳能资源属四类地区，年平均日照时数为1 4 0 0 - - 2 2 0 0 小 时，年太阳辐射能1 2 8 0 千瓦时平方米。太阳能热利用在浙江省已展示了良好的应 用前景。按照浙江省l m 2 太阳能热水器相当于年开发利用1 3 0 k g 标煤计算，如果太 阳能热水器推广面积达到6 0 0 万m 2 ，年可节约7 8 万吨标煤。 潮汐能：浙江省的潮汐能资源位居全国前列，不仅潮差大，而且港湾众多，电 站建坝的地质条件好，还可与围垦和水产养殖等实现综合开发。据1 9 8 5 年完成的 4 华北电力大学工程硕士专业学位论文 全国沿海潮汐资源普查资料，浙江省的潮汐能可开发资源量为8 8 0 1 6 万千瓦，年 发电量2 6 4 0 4 亿千瓦时，分别占全国可开发量的4 0 7 9 和4 2 6 8 。 浙江省的潮汐资源主要集中在杭州湾、象山港、三门湾和乐清湾等四处。其中 杭州湾潮汐能的开发涉及杭州湾的生态环境等重大问题；其余三处可开发的潮汐能 资源约3 1 0 万千瓦，年发电量为9 3 4 亿千瓦时，是浙江省今后潮汐能开发研究的 主要对象。 2 1 2 能源消费情况 “九五期间浙江能源消费增长不快，而“十五 期间能源消费快速增长。1 9 9 5 年全省能源消费量为4 8 5 1 万吨标准煤，2 0 0 0 年增长至6 5 6 0 万吨标准煤，而到了 2 0 0 6 年已经增长至1 3 2 2 2 5 万吨标准煤。2 0 0 6 年和2 0 0 0 年能源消费总量分别是 1 9 9 5 年能源消费总量的2 7 3 和1 3 5 倍。 “九五”、“十五一期间浙江省能源消费总量变化见图2 1 r 猁猁黝嘲燃鳓秒1 4 2 洲5 o 秽”蕾 1 5 ： ： 纩，一一- 1 3 2 2 2 s 鬻 一 t 厂气鬟7 h i 一 ? 圜 t f t t ! n 一一一一 誓 9 j 够。1 m 。7 1 5 、縻 。； 沥 一 禽 9 9 露 、 圉 震 ：7 ，气 露劝 一 ， “ m 5 4 。蚕 o _ - ， 霪翻 f !熹 5 4 4 是5 翳 霾霞 p 。 露 泳 圈鋈 y， l 蕾懋 1 6 o 4 o 2 0 o o 图“九五”、“十五”期间浙江省能源消费总量变化 年，全省能源消费量为万吨标准煤，比上年增长9 9 。其中，煤 炭消费万吨，石油及制品消费万吨，天然气消费1 8 1 亿立方米，水、 核、风电消费亿千瓦时。其中，煤炭、石油及制品、天然气消费量分别比上年 增长1 4 9 、2 2 和5 2 1 ，水、核、风电消费量比上年下降1 4 。 年，全省能源品种消费结构仍以煤炭为主。其中，煤炭占6 4 1 ，比重比 上年上升2 6 个百分点；石油占2 1 6 ，比重比上年下降1 2 个百分点；天然气占 1 5 ，比重比上年上升o 4 个百分点；水电、风电和核电站8 o ，比重比上年下降 5 静举罂 00 亿他 鲫 帅 o 柏 孙 的 鲫 寻 华北电力大学t 程硕士专业学位论文 1 1 个百分点；其他能源约占4 8 瞳1 。 2 1 3 能源生产情况 1 、一次能源自产率低，电力供需基本平衡 2 0 0 7 年，全省一次能源生产总量为1 1 6 9 万吨标准煤( 等价值) ，比上年下降 3 8 。全省净调入和进口能源1 3 1 7 3 万吨标准煤，比上年增长1 0 7 。全省一次能 源自产率仅占能源消费总量的3 3 ( 当量值) ，自给率比上年下降o 4 个百分点。 截止2 0 0 7 年底，全省核定煤炭年生产能力1 2 3 3 万吨、全省煤炭供应基本依 靠外省调入和进口，全年共调入和进口煤炭1 3 0 2 9 万吨，比上年增长1 5 1 。由于 省内煤炭资源有限，开采难度逐年增加，同时煤炭产量基本逐年递减。预计未来几 年，浙江境内将退出煤炭生产领域。 1 9 9 6 - - - , 2 0 0 7 年浙江省逐年原煤产量情况见图2 - 2 。 图2 - 21 9 9 6 - 2 0 0 7 年浙江省逐年原煤产量情况 2 0 0 7 年，全省共进口和调入原油2 2 3 9 万吨，比上年增长5 8 。其中进口原油 约占8 0 ，省外调入约占2 0 。随着经济社会的发展，浙江省对原油的需求量巨大， 近几年调入和进口量稳步递增。天然气调入量1 8 1 亿立方米，比上年增长5 2 1 ， 净增加供应量6 2 亿立方米盼1 。 2 、电源结构调整力度加大，“上大压小 稳步推进 电力工业“上大压小 稳步推进，大容量、高参数电站建设步伐加快，可再生 能源利用取得明显进展。至2 0 0 7 年底，全省共淘汰小火电、小油机7 0 7 万千瓦， 电力生产结构进一步优化。全省地方热电联产企业中6 0 0 0 千瓦以上机组总装机容 量3 8 5 万千瓦，与去年持平。年集中供热量3 4 亿吉焦，比上年增长1 3 3 。至 6 华北电力大学工程硕士专业学位论文 2 0 0 7 年底，全省风能发电总装机容量4 7 4 万千万，比上年增长2 7 o 。全省累计 已推广太阳能热水器3 7 8 万平方米，比上年增长3 5 。风能和太阳能的开发利用取 得明显进展。 3 、技术创新取得新进展，电力装备水平明显提高 浙江电网作为华东电网的重要组成部分，已通过汾湖一南桥双回、瓶窑一武南 双回、瓶窑一敬亭、富阳一宣城双回以及双龙一福州北双回共9 回5 0 0 千伏线路分 别与上海市、江苏省、安徽省及福建省电网相连。浙江电网包括杭州、嘉兴、湖州、 绍兴、宁波、金华、衢州、丽水、台州、温州和舟山电网，以钱塘江为自然分割， 形成南北电网，其间通过4 回5 0 0 千伏过江线路相连接，目前5 0 0 千伏主网架已经 初步形成。 4 、能源效率有所提高，节能减排取得成效 2 0 0 7 年，全省地区生产总值1 8 6 3 8 亿元，比上年增长1 4 5 ，万元g d p 能耗为 o 8 3 吨标准煤，比上年下降4 2 。 图2 - 3 列出了华东地区各省市万元g d p 的数据对比，由此可以看出，华东地区 总体能耗水平较好，浙江能耗水平仅次于上海。图2 4 列出了世界平均能耗和几个 主要国家的万元g d p 能耗水平，由图可以看出，与世界水平相比，浙江省单位g d p 不仅高出世界平均水平，与发达国家美国、欧盟、日本等有很大差距，即使和发展 中国家印度相比，能耗也基本相当。 图2 - 3华东地区各省市万元g d p 的数据对比情况 7 华北电力大学工程硕士专业学位论文 图2 - 4 浙江省万元g d p 能耗和几个主要国家比较情况 2 0 0 7 年，浙江省火电供电平均标准煤耗为3 3 8 克标准煤千瓦时，比上年下降9 克标准煤千瓦时。2 0 0 7 年全省6 0 0 0 千瓦及以上发电厂用电率为5 6 7 ，与2 0 0 6 年基本持平。全省5 0 0 千伏线路线损率为0 7 6 ，比上年降低o 0 7 个百分点；2 2 0 千伏线路线损率为0 3 2 ，比上年降低0 1 个百分点。 2 0 0 7 年，全省二氧化硫排放量为7 9 7 0 万吨，比2 0 0 6 年下降7 2 2 。2 0 0 7 年， 全省共实施了6 7 4 个减排s 0 2 项目，其中有4 4 6 万千瓦火电机组建成脱硫设施。 5 、综合运输体系发展较快，能源输送能力增强 目前，浙江省的能源综合运输体系进一步发展，构建了以铁水联运为主，以公 路、管道运输为补充的能源综合运输体系，输送能力进一步增强。 浙江省煤炭煤源主要从山西、内蒙、陕西等重点产煤省区调入和国外进口解决， 调入方式以铁水联运为主，铁路、内河直达为辅，少量为公路直达。目前省内成品 输油管道4 条，总长约4 0 0 公里。浙江省规划的天然气资源有西气东输天然气( 西 一线) 、东海油气田天然气( 东气) 、川气东送天然气( 川气) 、中亚进口天然气( 西 二线) 以及进口液化天然气( l n g ) 。其中西一线和东气分别于2 0 0 4 年和2 0 0 6 年正 式向浙江省供气。目前浙江省已累计建成省级天然气输气管线4 0 2 公里，包括杭湖 线约8 0 公里、杭甬线约2 5 0 公里，以及相关配套支线7 0 公里。此外，川气东送配 套管线杭嘉线工程前期工作已经启动，宁波l n g 接收站项目已开展资源谈判、“四 通一平等有关工作。 2 1 4 能源发展存在的问题 l 、一次能源资源有限，能源保障任务艰巨 浙江省煤炭资源很少，且煤质差，预计未来几年间浙江省省内煤炭生产将逐步 r 华北电力大学工程硕士专业学位论文 退出。浙江省陆域迄今尚未发现有开采价值的油气资源，全部需要进口或者调入。 能源安全与能源保障工作在浙江省尤为重要。在煤炭供给方面主要存在缺乏长期稳 定的供应渠道，调入煤炭以单一贸易为主，资源控制程度低，煤炭供应安全难以保 障；缺乏保证运输畅通的有效措施，资源紧张时易出现运能不足；缺乏有效的市场 调节和相适应的储备体系等问题。在石油供给方面主要存在缺乏储备机制和有效的 调节机制，资源与价格易受国际市场波动影响，油库、码头等储运设施分布不均衡 等问题。在天然气供给方面主要存在天然气资源不足，难以满足快速增长的用气需 求等问题。 虽然浙江省经济实力在国内名列前茅，但是能源储量相对较少，浙江省既是经 济大省又是资源小省，随着国民经济快速发展和城乡居民消费结构升级，资源约束 矛盾将会越来越突出，能源保障任务艰巨。 2 、主要依赖传统能源( 特别是煤) ，新兴能源比重过低 浙江省能源消费以煤炭为主，2 0 0 7 年煤炭消耗占一次能源的比重为6 4 1 ，比 上年上升2 6 个百分点。2 0 0 7 年石油在能源消费结构中所占比例占2 1 6 左右，比 上年下降1 2 个百分点。天然气占1 5 ，比重比上年上升0 4 个百分点。水电、风 电、核电占8 ，比重比上年下降1 1 个百分点。尽管浙江有秦山核电站、温岭江厦 潮汐电站、临海括苍山风电场等，但是核能、潮汐能、风能等的利用还刚刚起步。 3 、能源利用效率较好，但节能降耗任务依然艰巨 2 0 0 7 年，浙江省万元g d p 能耗为0 8 3 吨标准煤，比上年下降4 1 8 ，能耗水 平位居全国第三，仅次于北京和上海。2 0 0 7 年，全省火电供电标准煤耗约为3 3 8 克千瓦时，低于全国平均水平1 9 克千瓦时。全省二氧化硫排放量7 9 7 0 万吨， 污染物减排压力较大。转变能源生产和消费方式、提高能源效率、减少能源消耗是 一项长期而艰巨的任务。但是随着工业化进程加快，高耗能重工业发展势头不减， 工业新增用能较快增长的势头难以抑制；随着城市化进程的加快，城乡居民收入水 平的不断提高，居民生活用能较快增长，实现“十一五时期节能降耗总目标 即至2 0 1 0 年万元g d p 能耗强度比2 0 0 5 年下降2 0 1 ，难度很大。 4 、资源竞争压力大，应急能力有待提高 浙江省对省外煤的依存度越来越高，全省煤炭消费量基本全靠省外煤炭调入。 随着国内外煤炭、石油等资源供应同趋紧张，自我保护不断加强，浙江省获取省外 资源的难度不断加大。同时，浙江省应对能源供应中断和重大突发事件的预警应急 体系不够完善，应急能力有待提高，保障能源安全稳定供应已经成为浙江省经济发 展的重要任务。 9 华北电力大学工程硕士专业学位论文 2 2 浙江用电需求预测 2 2 1 国民经济发展预测 改革开放3 0 年来，浙江省g d p 年均递增率为1 3 1 ，浙江经济周期波动经历 了4 个增长周期。1 9 7 8 1 9 8 3 年为第一个增长周期，6 年间g d p 年均增长1 3 7 ； 1 9 8 4 1 9 8 9 年为第二个增长周期，6 年间g d p 年均增长1 2 7 ；1 9 9 0 - 1 9 9 9 年为第 三个增长周期，l o 年间g d p 年均增速高达1 4 2 ，从2 0 0 0 年开始进入新一轮经济 增长周期，至2 0 0 8 年9 年间g d p 年均增长1 2 8 。 h o _ _ h oo _ n _ h a ，o _ n _ t - - hht - 卜- o 口，o oooooooooooo oo o o oo oao ooooo oooo oooo oo oo - 4 hh nnne nne n “ 图2 - 51 9 7 8 - - - 2 0 0 8 年浙江省g d p 增长曲线 2 0 0 8 年以来，由于国际金融危机的蔓延和国内外经济周期性的变化，受外需 减弱、要素趋紧、成本上升等多重不利因素的影响，浙江经济增速出现明显回落， 一些深层次矛盾进一步显现，经济平稳较快增长面临着很大压力。从2 0 0 8 年四季 度开始，为防止经济不断下滑，国家相继上调了部分纺织品、服装等产品的出口退 税率，调增了全国商业银行信贷规模，以缓解中小企业融资难的问题，并连续下调 人民币贷款基准利率和存款准备金率，加大民生投入，增加农民收入，扩大社 会内需，促进经济平稳较快增长。国家出台了“关于扩大内需、促进经济平稳较快 增长的十条措施，到2 0 1 0 年底中央安排投资1 1 8 0 0 亿元，带动全社会投资约4 万亿元。短期来看，经济增幅回落状况还难以改变，政策调整效果短期内还难以显 现。根据浙江省2 0 0 9 年政府工作报告，2 0 0 9 年全省生产总值增长9 左右，比 2 0 0 8 年下降1 1 个百分点。随着国家一系列拉动经济措施的实施，预计2 0 1 0 年浙 江经济将有可能逐步走出低谷，经济进入一个新的发展阶段。根据2 0 2 0 年基本实 l o o o v o o o o o o 0 o o o o 孔趁掩墙h他m 8 6 4 2 o 屯 华北电力大学工程硕士专业学位论文 现现代化的战略目标，未来十几年是浙江省经济发展的重要时期。 根据当前经济发展趋势，综合分析，初步预测2 0 0 9 2 0 2 0 年浙江省生产总值下 表2 - 1 。 表2 - i浙江省生产总值预测结果表单位：亿元 实绩生产总值预测 增长率( ) 年份 2 0 0 82 0 0 92 0 1 02 0 1 i2 0 1 22 0 1 32 0 1 42 0 1 52 0 2 0 i1 _ 二五+ 二百n 生产总值 1 6 2 9 6 21 7 7 6 31 9 4 5 0 2 1 2 0 1 2 3 0 0 3 2 4 8 4 32 6 7 8 i 2 8 8 1 6 4 0 4 1 61 1 48 27 0 第一产业 8 2 6 58 5 28 8 l9 1 09 3 99 6 89 9 51 0 2 21 1 5 73 33 o2 5 第二产业 9 1 1 9 59 8 7 61 0 7 3 61 1 6 4 81 2 5 5 71 3 4 7 31 4 4 1 71 5 3 8 22 0 5 8 51 1 27 56 o 第三产业 6 3 4 1 57 0 2 67 8 2 58 6 3 49 4 9 81 0 3 9 31 1 3 6 01 2 4 0 11 8 6 6 41 2 99 68 5 2 2 2 电力电量预测结果 采用时间序列法、产业产值单耗法、曲线回归法、弹性系数法等方法分别对 2 0 0 9 - 2 0 2 0 年的用电量进行预测。采用时间序列法、负荷利用小时法对最高负荷进 行了预测。预测结果高、中、低方案详见表2 - 2 一4 ，本报告后续的分析将中方案为 基础展开，即2 0 1 5 年浙江省最高负荷、用电量将分别达6 7 9 0 万千瓦、3 9 0 0 亿千瓦 时：2 0 2 0 年浙江省最高负荷、用电量将分别达8 4 1 0 万千瓦、4 7 5 0 亿千瓦时璐1 。 2 0 2 1 2 0 3 0 年，浙江省经济增长将趋于平缓，按照g d p 年均增长5 0 的目标 进行预测，预计2 0 3 0 年浙江省生产总值将达8 4 6 0 0 亿元。2 0 3 0 年，预计浙江省最 高负荷、用电量将分别达到1 1 6 0 0 万千瓦、6 7 0 0 亿千瓦时，2 0 2 1 ，- - - 2 0 3 0 年期间年 均增长分别为2 3 、2 4 。 表2 - 2 浙江省电力电量预测表( 高方案) 实绩负荷及发电量顶测增长率( ) 年份 2 0 0 82 0 0 92 0 1 0 2 0 1 i2 0 1 22 0 1 32 0 1 42 0 1 52 0 2 0十一五 十二五r 三五 最高负倚 3 8 5 0 4 2 0 0 4 7 0 0 5 2 5 05 8 3 06 4 3 07 0 3 07 6 0 0 9 7 5 0 1 3 1l o 1 5 1 ( 万t 瓦) 用电量 2 3 2 62 5 1 52 7 9 53 1 1 53 4 5 03 7 9 04 1 3 04 4 5 05 5 印1 1 09 74 6 ( 亿t 瓦时) 表2 3浙江省电力电量预测表( 中方案) 实绩负荷及发电量预测增k 率( ) 年份 2 0 0 82 0 0 92 0 1 0 2 0 1 i2 0 1 22 0 1 3 2 0 1 42 0 1 52 0 2 0- f 一五十二五十三五 最高负荷 3 8 5 04 0 6 04 5 3 05 0 l o 5 4 9 0 5 9 5 06 3 9 06 7 9 08 4 l o1 2 38 44 4 ( 万千瓦) 用电量 2 3 2 62 4 2 42 6 6 02 9 2 03 1 8 03 4 3 53 6 8 03 9 0 04 7 5 09 98 o4 0 ( 亿r 此时) 华北电力大学t 程硕士专业学位论文 表2 - 4浙江省电力电量预测表( 低方案) 实绩 负荷及发电量预测 增长率( ) 年份 2 0 0 82 0 0 92 0 l o2 0 1 l2 0 1 22 0 1 32 0 1 42 0 1 52 0 2 0十一五 十二五十三五 最高负荷 3 8 5 04 0 0 04 3 2 04 6 7 05 0 3 05 3 9 05 7 4 06 0 6 07 2 0 01 1 27 o3 5 ( 万千瓦) 用电量 2 3 2 62 3 8 02 5 3 52 7 2 52 9 2 03 l l o3 2 8 53 4 5 04 0 3 08 96 43 2 ( 亿f 瓦时) 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第三章浙江电网可持续发展设想 从全国资源配置情况来看，要实现电力的可持续发展，首先要遵循国民经济发 展战略和社会主义市场经济的运行机制，从市场需求出发，重视价格因素的影响、 资源的开发利用等角度，客观合理制订需求；其次，从国情出发贯彻“西部大开发 的战略、缩小地区差异，统筹全国资源优化配置1 ；再次要确立以电力为中心的能 源消费理念，加强电网的建设；最后要注重科学技术的发展，切实落实环境保护的 要求。 从华东区域来看，上海是典型的电力受进区域，安徽是典型的电力输出省份， 江苏虽有一定的煤炭资源，但长远也难以自供，浙江、福建均为资源小省，但沿海 区域有众多优良港口资源，在建设省内电源的基础上，可考虑适当受入外来电力口1 。 总体上，华东为我国的缺电地区，在充分利用区域内部的资源，优化发展电源结构， 同时建设长距离点对点的特高压直流是一重大的电力保障，建设特高压交流联网， 能够有效的增强主网架结构，合理控制短路电流水平。 从本论文前述对浙江能源资源的分析以及用电需求预测的结果来看，一方面浙 江能源资源及其有限，煤炭、天然气资源多靠省外输入，水电资源基本开发殆尽， 沿海近岸虽有一定的风电资源，但由于港口岸线等限制，难以形成上规模的风电开 发基地；另一方面，经济发展潜力较大，远期仍有较大的电力市场空间，电网建设 已达到较大的规模，短路电流超标现象较为突出。为保障浙江省社会经济快速增长 的用电需求，实现电力可持续发展，综合国内外研究的成果，浙江电力一方面要优 化电源结构，节能减排、积极开发建设新能源，另一方面优化电网建设，引入特高 压、推广应用电网先进适用技术、节能降耗。 3 1 优化电源结构 3 1 1 积极发展核电、天然气发电 浙江省缺乏煤电来承担基荷，但拥有众多的天壤良港，积极发展核电等清洁能 源，是保障浙江电力可持续发展的重要途径阳1 。在现有秦山核电基地的基础上，加 快三门核电的建设和秦山核电的扩建工作，推进龙游核电项目的建设，加强浙江沿 海后续核电的前期工作，在温州苍南、台州中部以及三门湾区域再开发1 2 个核 电厂址。在浙江省东部沿海地区合计建设3 - - 4 个核电基地，在中西部地区建设1 个核电基地，提高负荷中心电力供应能力，缓解电网输电压力和常规能源供应压力。 “十一五后三年，浙江省建成秦山二期扩建第一台6 5 万千瓦机组( 为在建 项目) 。2 0 1 0 年，全省核电装机为3 7 2 万千瓦。 “十二五 期间，浙江省规划新建核电机组合计5 1 5 万千瓦，其中秦山二期扩 1 3 华北电力大学工程硕士专业学位论文 建第二台6 5 万千瓦机组( 为在建项目) 、方家山核电2 1 0 0 万千瓦( 已取得国家 发改委路条) 和三门核电一期2 1 2 5 万千瓦( 已核准在建) 。2 0 1 5 年，全省核电装 机为8 8 7 万千瓦。 “十三五”期间，浙江省规划建成核电机组合计7 5 0 万千瓦，包括浙西核电一 期、沿海核电i 一期和三门核电二期( 已取得国家发改委路条) 等项目。2 0 2 0 年， 全省核电装机为1 6 3 7 万千瓦。 2 0 2 1 - 2 0 3 0 年期间，浙江省规划建成核电机组合计1 3 5 0 万千瓦，包括三门核 电三期、浙西核电二期、沿海核电i 二期和沿海核电i i 电厂( 初步考虑以特高压并 网) 等。2 0 3 0 年，全省核电装机为2 9 8 7 万千瓦，占全省总装机的2 3 3 。 图3 - 1 浙江省核电装机情况 目前已建及规划建设的浙江天然气电厂以钱塘江为界分西气项目和东气项目， 浙北天然气电厂如半山天然气、德能天然气、蓝天天然气等均为西气东输项目，浙 南的半山电厂、华舜电厂和镇海炼化等以东海油气田天然气为气源，其总体出力均 受浙江分得容量的限制；此外，长距离的输气管道运行状况也直接影响天然气电厂 的运行。随着天然气的开发以及区域之间、省内输气管道的建设，天然气发电的气 源将得到一定的改善。 今后浙江省天然气电厂的建设将结合气源落实情况适度发展。 “十一五”后三年，浙江省建成萧山电厂扩建2 x 4 0 万千瓦机组。2 0 1 0 年， 全省气电装机为3 7 7 万千瓦。 “十二五 期间，浙江省规划建成气电机组合计1 0 0 万千瓦，其中半山i g c c 电厂2 0 万千瓦机组( 已开展前期工作) 、温州i g c c 电厂2 4 0 万千瓦( 已开展前 期工作) 。2 0 1 5 年，全省气电装机为4 7 7 万千瓦。 1 4 华北电力大学工程硕士专业学位论文 “十三五期间，浙江省规划建成半山i g c c 电厂二期4 0 万千瓦机组。2 0 2 0 年，全省气电装机为5 1 7 万千瓦。 2 0 2 1 - - - 2 0 3 0 年期间，浙江省规划建成萧山天然气二期8 0 万千瓦机组、半山天 然气二期1 2 0 万千瓦机组。2 0 3 0 年，全省气电装机为7 1 7 万千瓦。 i g c c 发电技术把联合循环发电技术与煤炭气化和煤气净化技术有机地结合在 一起，具有高效率、清洁、节水、燃料适应性广，易于实现多联产等优点，符合二 十一世纪发电技术的发展方向。因此，在规划年份浙江省安排了多个i g c c 电厂项 目。 3 1 2 优化发展高能效煤电 浙江省内目前尚有长兴、嘉兴、半山等单机容量3 0 万千瓦及以下的中型煤电 厂，为增强煤电机组的可持续发展，将停止建设3 0 万千瓦及以下纯凝小火电机组， 加快淘汰落后机组。重点发展6 0 万千瓦、百万千瓦级超临界、超超临界等高效、 大容量发电机组，逐步提高清洁、高效机组的比重。超临界机组的总效率可达到4 3 ， 煤耗可降为3 0 0 克千瓦时以下，而超超临界机组则可以作到电厂总效率在4 5 以 上，煤耗可降到2 8 0 克千瓦时以下睁1 ，目前省内已投运玉环电厂、北仑电厂三期、 宁海电厂二期等超超临界机组，符合我国能源产业政策和国民经济的发展