电力系统发展和规划课件

我国电力系统的发展和规划2010年12月15日3/9/20231一、电力系统及电力主管部门二、我国电力的发展史三、我国电网的发展方向四、电力工业“十二五”规划3/9/20232电力系统电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电（发、变、送、配、用）等设备和相应的监视、控制、保护、电力调度通信（监、控、护、通）等系统按规定的技术和经济要求组成的，将一次能源转换为电能，并输送和分配到电力用户的一个统一系统。从某种意义上讲，电力系统是一个从生产到消费电能的系统。一、电力系统及电力主管部门3/9/202331988年4月，煤炭工业部、石油工业部、核工业部、水利电力部撤销，组建能源部。1988年10月，中国电力企业联合会成立。1991年，中国南方电力联营公司组建。1999年11月，该公司实行厂网分开，其电网部分资产重组后，改制为国家电力公司的分公司--国电南方公司。1993年1月，国务院三峡工程建设委员会成立，同月，东北、华北、华中、西北、华东五大跨省电网组建电力企业集团。3/9/202351993年3月，能源部等7个部委撤销，组建电力工业部等6个部委。1994年1月，国务院批准山东华能发电、华能国际电力、山东国际电源和北京大唐4家电力企业作为首批到海外上市的预选企业。8月起，4家公司陆续在纽约和香港上市。1996年6月，国家电网建设有限公司成立。1997年1月16日，国家电力公司正式成立。3/9/202362002年2月10日，国务院印发《电力体制改革方案》的通知，有关电力体制改革的大方案确定，其主要内容包括：重组发电资产，建立若干个独立发电公司；重组电网资产，设立国家电网公司和南方电网公司，在国家电网公司下辖几个区域性电网公司；设立国家电力监管委员会，负责电力监管。2002年3月1日，国务院下发由国务院副总理吴邦国主持召开的研究电力、电信、民航体制改革实施有关问题的会议纪要。电力体制改革工作小组成立，电力体制改革正式实施，并随后成立了电力体制改革工作小组，国家计委主任曾培炎任组长。3/9/202372002年12月29日，国家电网公司、中国南方电网有限责任公司2家电网公司，中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司等5家发电公司，中国电力工程顾问集团公司、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司、中国葛洲坝水利水电工程集团公司等4家辅业集团公司同时挂牌。现在所谓的电力公司全部划归电网企业。招聘都是各个企业自己的事，但要报上一级公司批准。3/9/20239二、我国电力网的发展史3/9/202310电力网是由电力线路、变电站(所)、开关站组成的，是电力系统中的变、送、配部分。目前，电力网存在两种形式，一是将发电厂或发电基地（包括若干电厂）发出的电能输送到消费电能的地区，又称负荷中心；二是将一个电网的电能输送到另一个电网，实现电网互联，构成互联电网。电力网3/9/202311我国电力的发展史1879年，上海公共租界点亮了第一盏电灯，随后1882年上海创办了中国第一家公用电业公司——上海电气公司，从此翻开了电力工业的第一页。中国在1949年前，电力工业发展缓慢，输电电压按具体工程决定，因而电压等级繁多。1908年建成22KV石龙坝水电站—昆明线路，1921年建成33KV石景山电厂—北京城的线路，1933年建成抚顺电厂的44KV出线，1934年建成66KV延边—老头沟线路，1935年建成抚顺电厂—鞍山的154KV线路，1943年建成110KV镜泊湖水电厂—延边线路。3/9/2023131949年新中国成立后，才按电网发展统一电压等级，逐渐形成经济合理的电压等级系列。1952年以自己的技术建设了110KV输电线路，逐渐形成京津唐110KV输电网。1954年，建成丰满—李石寨220KV输电线，以后继续建设了辽宁电厂—李石寨、阜新电厂—青堆子等220KV线路，迅速形成东北电网220KV骨干网架。1972年建成330KV刘家峡—关中输电线路，全长534KM，以后逐渐形成西北电网330KV骨干网架。1981年建成500KV姚孟—武昌输电线路，全长595KM。适应葛洲坝水电厂送出工程的需要，1983年双建成葛洲坝-武昌和葛洲坝—双河两回500KV线路，开始形成华中电网500KV骨干网架。1989年建成500KV葛洲坝—上海超高压直流输电线路，实现了华中—华东两大区的直流联网。3/9/202314在2005年9月26日，我国首个750kV输变电示范工程（青海官亭-甘肃兰州）投入运行，这标志着我国电网技术跨入世界先进行列。2009年1月3日夜，经过96小时试运行，1000kV“晋东南—南阳—荆门”特高压交流试验示范工程一切正常，1月16日正式投运。2010年7月8日，四川宜宾向家坝—上海奉贤±800千伏特高压直流输电示范工程正式投入运行，线路全长1907千米，额定输送功率6400MW，最大连续输送功率达7000MW。3/9/202315我国能源资源及需求分布我国能源以煤炭、水力、石油和天然气为主，但我国能源产地和需求地分布极不均衡，煤炭资源大部分集中在西北地区，其中新疆、内蒙、山西、陕西四省（区）占全国资源量的81.3%，而需要大量电力能源的用户集中在沿海、京津唐和中部地区。我国原煤需求量巨大，2015年可能达到37亿吨每年，如果将大量的煤炭从西北煤炭基地远距离运送到上述能源匮乏地区，每年需要消耗大量运输燃料油和电力。3/9/202317此外，我国水力资源主要集中在西部，据统计，我国可开发水力资源约2/3分布在西部的四川、云南、西藏三省区，大量的水能需要转换成电能向我国东部、中部和南部负荷中心输送。为了减少输电损耗和输电走廊占地面积，西电东送输电工程也需采用输电能力强、输电损耗低的输电线路。3/9/202318我国电网存在的问题新中国成立以来，我国长时期处于电力短缺状态，多年来致力于增加电源建设以满足电办供给需求。因此，形成了电网作为电源的配套工程的局面，电网被动地跟着电源和负荷的发展而发展，未能通过电网的发展主动地引导电源的建设，结果导致我国南北向跨大区大容量输电网络规模过小，输电能力不足。3/9/202319电力负荷密集地区电网短路电流控制困难，例如华东、华北电网已经出现有一部分500kV母线的短路电流水平将超过断路器最大遮断电流能力。长链型电网结构动态稳定问题突出，在东北、华北、华中电网500kV交流联网结构比较薄弱的情况下，存在低频振荡问题。受端电网存在多直流集中落点和电压稳定问题。到2020年，如果西电东送华东电网全部采用直流输电方式，落点华东电网的直流换流站将超过10个，受端电网在严重短路故障的情况下，电力系统因电压低落发生连锁反应的风险较大。3/9/202321我国电网的发展方向从我国能源流通量大、距离远的实际情况看，应建立强大的特高压交流输电网络。一方面，它可以减轻运力不足的压力；另一方面，和超高压输电相比，它又可以大大地减少输电损耗，因而，它能减少能源运输燃料引用，降低能源输送成本。在运输燃料价格急剧上升的趋势下，特高压交流输电网络的这一优势至关重要。此外，通过建立强大的特高压电网，500kV电网短路电流过大、长链型交流电网结构动态稳定性较差、受端电网直流集中落点过多等诸多问题均可得到较好的解决。3/9/202322从电网规划方案安全稳定性和经济性计算结果看，对于输电距离为1500公里之内的大容量输电工程，如果在输电线路中间落点可获得电压支撑，则交流特高压输电网的安全稳定性和经济性较好，而且具有网络功能强，对将来能源流变化适应性灵活的优点。除了位于边远地区的大型能源基地，输电线路中间难以落点，因此难以获得电压支撑外，一般情况应首先考虑通过特高压交流输电实现电能的跨区域、远距离、大容量输送。对于具体的大容量、远距离的输电工程，应从可靠性、经济性等方面对特高压交流和特高压直流输电方案进行技术经济论证比较，选择输电成本较低的方案。3/9/202323发展特高压电网的主要目标发展特高压电网有要有三个目标：一是大容量、远距离从发电中心向负荷中心输送电能。二是超高压电网之间的强互联，形成坚强的互联电网，目的是更高效地利用整个电网内各种可以利用的发电资源，提高各个互联电网的可靠性和稳定性。三是在已有的超高压电网之上覆盖一个特高压电网，目的是把送把送端和受端之间大容量输电的主要任务从原来的超高压输电转到物高压输电上来，以减少超高压输电网损，提高电网的安全性。3/9/202325四、电力系统“十二五”规划3/9/202326与水电开发不同，十二五”期间国家对环渤海、长江三角洲、珠江三角洲和东北的部分地区，严格控制煤电发展，煤电开发不断向中西部移动。重点开发山西、陕北、宁东、准格尔、鄂尔多斯、锡盟、呼盟、霍林河、宝清、哈密、准东、伊犁、淮南、彬长、陇东、贵州等大型煤电基地。全国规划煤电开工规模3亿千瓦，2015年煤电装机预计达到9.33亿千瓦。3/9/202329核电到2015年，我国将形成“东中部核电带”，即在辽宁、山东、江苏、浙江、福建、广东、广西、海南等沿海省区加快发展核电；稳步推进江西、湖南、湖北、安徽、吉林等中部省份内陆核电项目。核电规划装机容量2015年4294万千瓦，2020年9000万千瓦。而2009年底，我国核电装机只有908万千瓦，仅为总容量的1.04%。风电重点在“三北”（西北、华北北部和东北）地区规划和建设大型和特大型风电场。按照规划，2015年和2020年风电规划容量分别为1亿千瓦和1.8亿千瓦。太阳能集中在甘肃、青海、新疆等地，到2015年太阳能发电规划容量200万千瓦左右，到2020年太阳能发电规划容量将跃升至2000万千万左右。天然气发电则主要解决核电、风电、水电季节性电能对电网的压力，2020年天然气发电装机容量为4000万千瓦。3/9/202330按照电力“十二五”规划，将建设“三横三纵一环网”特高压交流电网的规划，“三纵”还包括锡盟-南京、张北-南昌、陕北-长沙三条线