全國電網互聯對西南電網的影響楊楠摘要全國聯網形成電力大市場勢在必行。在分析聯網的意義、原則和方式的基礎上,對西南電網在聯網中的位置、外送電聯網方式及策略作了初步論述。
關鍵詞　聯網　直流輸電　電力市場　水火電互補1　全國電網互聯的意義　　我國能源資源和經濟發展的地理分布極不平衡,占全國國民生產總值70的華東、華南、華中、東北地區的煤炭資源只占全國的10.6,可開發的水電資源只占全國的21。而經濟相對落后的西南、西北地區能源儲量極為豐富,其中煤炭資源的70集中在晉、陜、蒙,全國可開發的水電資源78分布在西南及西北部分地區。根據最新的普查資料統計,其中四川省水能資源理論蘊藏量為14268.85萬kW,約占全國的1/4,居全國各省區首位,且落差集中,淹沒較少,易開發。為保持東部地區經濟持續健康發展,帶動中西部經濟發展,必需實現西電東送,北電南送,這樣,才能獲得能源與經濟發展的平衡。因此,全國電網互聯對實現能源資源優化配置,促進全國經濟均衡互補地發展,具有重大意義。而四川能源資源在全國能源中將占有舉足輕重的地位。
　　全國聯網的另一個意義在于實行統一調度。可利用我國國土遼闊,時差和氣候差異,實現跨地區補償,水火電互補,事故備用設備的集中使用。我國幅員遼闊,東西相距約5200km,東西占經度約62度,東西時差約4h;南北相距約5500km,南北跨緯度約49度,北國冰封時節,南海仍是一片盛夏景象。加之各區域水文特征差異,水火電特性差異,利用東西時差、南北溫差及流域間水文徑流差異,對各區域電網峰谷進行統一平衡調度,可充分利用水電操作簡單、啟動迅速、運行靈活、能適應劇烈負荷變動、宜擔任峰荷和負荷備用、事故備用等優點,以提高全國水電設備的利用小時,大幅度減少全國總裝機容量,減少電力的重復建設及火電環境污染,有利于電力可持續發展戰略的順利進行。全國聯網還有利于實行廠網分離,帶動電力進入全國電網流通市場,增強對宏觀經濟的調控能力。2　全國電網聯網的原則　　全國聯網涉及能源分布與規劃,地區經濟發展與用電規劃,電力系統和高電壓技術以及通訊、調度(包括繼電保護和自動化)等專業技術的發展。針對正在起步的全國電網,應首先研究聯網原則以指導聯網工作的進行,否則,不合理的大電網對經濟發展和電網安全運行將造成不可估量的損失。建議全國聯網的技術方案應考慮以下原則:
　　(1)全國聯網應貫徹“安全第一”的方針,可靠性應優于經濟性。聯網效益是自然形成的,沒有可靠性也就沒有經濟性。
　　(2)聯網后的電網管理應分層分區進行。分層就是按電壓等級分層,分區就是按供電區域分區。各大區能按自己的具體情況進行電網規劃、設計,按自己電網的參數運行管理,不受其它大區電網的影響。
　　(3)電網跨大區以采用純直流異步聯網為宜。高壓直流輸電有許多優點,如用作遠距離輸電方式時無交流輸電方式的同步運行穩定性問題,可避免交流聯網時短路容量的增加,互聯網間可異步運行,有利于互聯網各自的調度和運行,減少事故時相互間影響。隨著技術進步,晶閘管設備價格下降和可靠性提高,在歐美等發達地區,直流輸電方式倍受青睞。
　　(4)全國聯網應采用750kV以上的特高壓。因全國已形成的六大區電網,均以500kV為主網網架,若全國聯網仍以500kV相連,則會出現一系列問題。如短路電流太大,開關難以承受。全國用于調峰和調頻的備用容量巨大,必須采取分層分區分散調整。另外,龐大的500kV電網聯在一起,一出事故互相影響,處理困難。3　西南電網在全國電網中的地位　　西南地區是我國重要能源基地,擁有豐富的水力資源和地熱、太陽能、風能等多種形式的能源。由于火電造價上漲和環境保護的需要,開發水能和地熱、太陽能、風能勢在必行。特別是水能,既是清潔能源,又是再生能源,而且大型化技術上完全成熟,僅以四川省的水力資源為例,水力資源理論蘊藏量1萬kW以上河流共747條,技術可開發水電裝機10345.96萬kW,年發電量5568.64億kW．h,經濟可開發水電裝機7611.2萬kW,年發電量4017.64億kW．h。四川水電資源不僅豐富,而且有許多突出的優勢:一是四川氣候濕潤,降雨頻繁,且河流源出雪山,所以水量豐沛而穩定;二是落差大而集中,如金沙江、大渡河、雅礱江等主要河流天然落差都在2、3km以上,具備建巨型電站的優勢條件;三是電站水庫淹沒少,對環境影響小;四是距負荷中心成渝等市只有200～600km。四川水能資源的開發能夠帶動其他資源的開發,發展民族經濟,利于本地水源涵養和水土保持,促進生態良性循環,根治長江泥沙問題。西南特別是四川應成為“西電東送”的主力電源點。
　　隨著西南水電規模開發,西北地區煤電擴大建設規模后,西電東送和北電南送的電力將大幅度增加,全國電網將以三峽電站為中心,華中電網為樞紐進行調劑、調峰和補償。西南、西北將進行水、火電力的雙向互補為輔,西南電網實現對華南地區及通過華中電網對華東、閩臺、華南的外送為主的策略。
　　根據《四川省國民經濟和社會發展“九五計劃”和2010年遠景目標綱要》,2010年力爭實現全省國民生產總值比2000年翻一番,經濟增長速度超過全國平均水平一至兩個百分點,西南將成為經濟發展熱點地區。經濟增長將帶動電力的需求。到下世紀中葉,西南、西北、華北將無多余電力資源可供外送,各缺能地區只能依靠發展核電或其它新能源以適應其電力供需的各自平衡的格局。但仍然存在汛期西南水電向東部送大量高峰電力,枯水期西北煤電、東部核電倒向西南送大量低谷電量。既緩沖東部、西部電網的調峰困難,也緩解西部補償電源的困難。4　西南電網外送電的聯網方式　　按遠景規劃,全國的電網和電源基地劃分為10個大區:東北(遼、吉、黑和內蒙古東部);華北(京、津、冀、魯);“三西”(山西、陜西北部、內蒙古西部)火電基地;西北(陜、甘、寧、青)水電基地;華中(包括三峽)水電基地;華東(滬、蘇、浙、皖)、西南(云、貴、川、藏)水電基地;華南(兩廣、海南和港澳)和閩臺、新疆火電基地。其中有兩個火電基地,3個水電基地,其余5個為凈受電區。
　　西南對外送電有利于振興經濟,特別是豐水期可以較廉價格出售棄水電量,枯水期亦可適當接受鄰網火電,形成水火電優勢互補。
　　西南地區周邊,北有“三西”火電基地和西北水電基地,東有華中水電基地,南有華南核電,對西南形成一個能源包圍圈。更由于全國電力市場的機制沒有形成,加之西南地區長期缺電造成的影響,西南地區能源優勢一時難以發揮。
　　聯網送電方式有兩種:一種是以特高壓由電源區直達受電區;另一種是由電源區穿越中間區域再到受電區。前者以送電為主,獲得聯網效益為輔,后者以送電為輔,獲得聯網效益為主,這兩種方式應該因地制宜,不搞一刀切。例如為了水火相濟,西南水電可直送華南、西北,亦可經華中水電基地再送華東、閩、臺。
　　目前,由于特高壓還沒有出現,各大區間宜用純直流異步聯網為宜,以保證系統的安全可靠。采用直流異步聯網設計時應注意到換流站和逆變站接入點交流電網的短路容量和電壓支撐符合技術要求,多回并聯送電的送變站之間有足夠的電氣距離,就不存在跨大區電網的安全穩定和事故連鎖反應問題,又能提供緊急支援而不會危及自身電網的安全。
　　目前,三峽到華東已確定用直流±600kV及已建成±500kV葛南線送電。2003年三峽首批機組發電后,將實現四川與華中、華東電網聯網。西北到四川的寶成線可用±400kV直流相聯。由于我國特高壓輸電技術剛剛開始試驗、設計、制造和運行,經驗遠未成熟,因此可適當引進技術和設備,目前只能搞若干過渡方案且具體方案須結合工程實際論證。5　西南電網聯網的策略　　(1)隨著四川的二灘、寶珠寺、廣安、成都等大型電站投產,長達20多年的電力供不應求有所緩解,西南電網將逐步實施對外送電。因此必須重視外送電意義,認真研究聯網工作及外區電力負荷和電力市場的發展規律,做到有的放矢,減少工作失誤。
　　(2)隨著社會主義市場經濟體制的完善,打破地區經濟壁壘和電力行業的壟斷,消除地方保護主義,建立全國電力市場,促進公平競爭,實現互利聯網,優化能源配置,降低電力成本和電價,更有力地為用戶服務。四川電網的決策者宜放眼量,正視鄰網電力優勢,積極參加電力市場的競爭。
　　(3)為縮小地區經濟發展的差距,保持綜合國力的整體增長,從“九五”開始,國家加大了支持中西部地區投資發展力度。應抓住機遇,將這些政策落到實處。為保證電力建設資金的需求,應充分利用國家的優惠政策,拓寬籌資途徑,廣泛地、多渠道地籌集電力建設資金,力爭西電東送成為國家的戰略工程。
　　(4)在聯網過程中充分考慮西南、華中水電和西北火電的互補,以及南北負荷的錯峰效益和東西負荷的時差效益。特別是裝機18.2GW的超巨型三峽電站發電后,將實現與華中、華東電網聯網(即三峽電力系統)覆蓋8省兩市,人口占全國的46,發電量占全國的40,國民生產總值占全國的41。該地區將成為全國聯網的基礎。隨著三峽上游的金沙江、大渡河、烏江等流域的水電開發,在2030年前可能建成10多座大型水電站,總調節庫容達700多億m3。這些水量都將注入三峽水庫,充分利用流域徑流補償調節,實行統一調度以大大提高三峽電站的保證出力,實現全年均衡發電,利用各電網峰谷時差,進而實現全年調峰。調峰范圍西起成都,北達北京,東至上海,南到廣州,三峽電站自然成為全國電網的中心電站。
　　(5)全國聯網后形成電力大市場及廠網分離對電力工作是一個新的考驗。西南電網各省局(公司)應積極參與電力市場運行機制的形成,做好各項基礎工作,加強對電網規劃、建設、調度和經營工作,努力提高電力運行水平和經營管理水平,而且要深入研究鄰網電力負荷和電力市場發展情況,力爭在全國電力市場競爭中立于不敗之地。作者簡介：楊　楠　女　成都煤炭管理干部學院工程技術系　工程師　工學士作者單位：楊　楠(成都煤炭管理干部學院,成都,610072)參考文獻　[1]　張育英.全國電網聯網戰略方案的探討.電網技術,1998年,(4)
　[2]　錢家驤.關于西北電網的探討.電網技術,1998,(4)
　[3]　馬懷新.四川電力工業發展概況及展望.四川水力發電,1998,(1)
　[4]　徐奇.也談全國聯網.電網技術,1998,(5)(收稿日期:1998-11-27)