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浅论电网建设中的线路分布原则

2013-12-29李劲松

科技资讯 2013年16期

摘 要:现代电网建设不仅要求实现安全供电目标,而且要考虑到社会、经济、环境、资源等各方面的关系,坚持全面可持续发展的观念,从地域实际出发,以实现电网建设的综合效益。适应于电网建设的要求,现阶段我国大力推进特高压电网建设,并通过电网线路规划、线路选址等措施,来优化线路分布。本文结合我国电网建设现状和电网建设要求,说明现代电网分布的原则。

关键词:电网建设 线路分布 特高压电网 综合效益

中图分类号:U665.12 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(a)-0100-02

随着市场经济和城市建设的发展,工农业生产对电力的需求量逐渐增加。适应于社会、经济发展的需要,近年来我国大力推进电网建设,如今形成了西北电网、华北电网、东北电网、华东电网、华中电网、和南方电网等区域性电网,且形成了连接城乡区域、东西部区域的路线结构,这对于实现电力供应,实现电力区域运送,促进产业结构调整等均起到了重要作用。

从我国电网区域分布来看,西北电网和南方电网多高压电网,如西北电网为750 kV-500 kV-330 kV-220 kV-110 kV-35 kV-10 kV,南方电网则出现1000 kV高压电网。而且国家电网将着力建设特高压,力图到2015年、2017年和2020年,分别建成“两纵两横”、“三纵三横”和“五纵五横”特高压“三华”同步电网,到时,电网的经济效益、能源效益和环保效益都将实现大幅度提升。

1 我国电网建设走向

1.1 我国电网现状

我国是一个人口众多、地大物博的国家,从整体上看,能源资源丰富,能源结构以煤为主,我国西部和北部太阳能、风能等资源丰富,能源开发表现出向西部和北部转移的特点,因此,近年来,我国电网建设充分利用新能源,加快发展特高电压,与之相对应,西部和北部的电网线路逐渐增加,并形成了以陕西、甘肃、青海和宁夏为中心的西北电网和以黑吉辽三省为中心的东北电网。与北部和西部相比,我国东部和南部不具备能源优势,尤其是东部地区,受自身资源条件的限制,主要采用资源引进的方式,来实现本地区经济的发展。但是,由于地理位置、交通条件等影响,东部和南部地区经济较为发达,劳动力资源丰富,从人才结构、科学技术水平上来看,东部和南部地区也具有显著优势,这就为电网建设提供了良好的技术、经济、人才支持,因此,形成了覆盖上海、江苏、安徽、浙江等地区的华东电网,覆盖北京、天津、山东、河北等地区的华北电网。

2 电网建设面临的新挑战

2.1 特高压建设

很明显我国能源资源与生产力呈逆向分布,随着经济发展对能源需要的增加,以煤炭为主要能源结构的能源供应形势发生变化,而新能源的开发以及集约化发展,决定了全国能源优化配置的重要性和加快高压电发展的必要性。从能源利用来看,以南方为例,长江沿岸月30 km就有一座发电站,而南京到镇江路段,仅10 km就一座,在以煤炭为主的能源结构下,长江三角洲地区发电每年所排放SO2量高达45 t,这不仅带来了严重的环境问题,而且发映出我国能源结构、经济增长方式不合理,因此,要实现低碳发展,必须采用“以电代煤,以电代油,电从远方来”的方式。

2.2 站址反线路路径选择

随着城市化进程的加快,耕地规模日益减少,环境资源破坏日益严重。我国耕地面积本就较少,而在建筑占地的作用下,建设用地和农业安全的矛盾非常突出,农村在绝大部分土地被划分为基本农田保护区,这就加大了变电站选址和线路路径规划的困难。除了变电站之外,进出线路路径走廊也许占据较大面积的土地,随着超高压大电网建设工程的启动,跨区域电网所需占用的土地面积越来越大,而由于许多电网是“过路电网”,不直接服务于本地区电网,所以,所经地区电网建设配合度不高。因此,要解决以上问题,必须要求在线路建设和分布中,正确处理好电网建设利益与环保效益、经济效益之间的关系,处理好“过路电网”和当地经济利益之间的关系,保证电网线路既能够良性Qb5X3KCaPeSdoXolay91HaqmUGR1Hb7oz0Xvyr7o69Q=运转,又能够实现环境效益、资源效益以及社会效益。

2.3 电网建设的整体效益

进入2013年以来,国家电网在加强特高压输电线路建设的同时,统筹规划,各地配电网建设改造悄然提速。如杭州市计划全年投资27亿;山东聊城、莱芜等地集中进行农网改造建设;安徽淮北地区为适应本地经济发展需要,将投资2.8059亿元,且制定了“建设以220千伏电网为骨架、110千伏网架坚强、城网和农网协调发展的现代化电网”的电网建设目标等。这足以说明电网建设已经成为现代经济发展的重要支撑力量,另一方面,也隐含了如何构建现代电网如何构建的问题。

其一,实现本地域经济发展是电网建设的基本出发点。电网建设对地区经济发展具有重大作用,从宏观上看,由于我国能源分布和生产力水平之间存在矛盾,实现“借电”,不仅能够满足本地区经济的发展需求,而且利于缓解东西部经济差距;从微观上来看,电网建设是地区经济建设和产业结构调整的重要保证,如通过扩展电网可带动相关电力设备、电气设备、电缆行业、建筑行业的发展等,如通过电力供应方向,调整产业结构。其二,社会效益是维护电网稳定的基本条件。满足社会、企业、个人用电需求是电网建设直接目的,而只有在满足多方利益的基础上,电网建设才能够顺利进行。其三,电网建设与环境保护相结合是实现电网整体效益的前提。现代能源危机、环境破坏,向我们敲响了社会、经济、资源、环境全面发展的警钟,因此,在电网建设中,必须处理好各种因素,以促使电网建设赢得综合效益。

3 电网建设中线路分布原则

适应于现代电网建设要求,为实现电网建设的综合效益,实现区域经济发展,电网线路建设必须遵循以下原则。

3.1 规划先行原则

电网规划是电网线路分布的源头。电网规划要与地方发展规划相衔接,纳入地方总体规划中。电网路线分布规划从根本上说,是为实现地方经济发展而采取的一种措施,其根本目的在于实现地方整体效益,促进地方经济发展,因此,在进行电网线路建设中,要结合本地方的经济实际、发展要求进行事前规划,将电网线路分布规划与地方发展总体规划、城市建设规划、土地利用规划相统一,而只有这样才能够在实现电网安全运营的基础上,提升地方的经济效益。

3.2 突出特高压线路分布原则

我国现阶段主要采用煤炭发电,而随着煤炭资源量日益减少,电荒危险成为很多地区生产、生活的制约的因素。而随着太阳能、风能、水能资源的大规模和集约化发展,我国西北部、南部地区新能源开发迅速,且形成了一些高压工程,如自2009年以来,国家电网公司先后成立了晋东南—荆门1000 kV交流试验示范工程、向家坝—上海±800 kV直流示范工程和四川锦屏—江苏苏南±800 kV直流输电工程,这三个工程是世界上电压最高、容量最大、技术领先的特高压交、直流工程,且运行状况良好,三年来的累计送电量超过800亿千瓦时,这就说明了特高压电网具有巨大的经济推动力,与之相对应,电网线路要集中面向新能源丰富的地区,充分利用地区新能源优势,以保证电力供应的同时,促进本地区经济发展。

3.3 综合效益原则

随着电网建设的发展,我国已经建立了西北电网、华北电网、东北电网、华东电网、华中电网、和南方电网等区域电网,各电网之间以及内部相互联系,形成了覆盖全国的电网结构。从电网路线分布上来看,无论是宏观面的整体结构,还是区域内部结构都呈现出点、线、面相结合的特征,就其原因在于以电网线路为纽带,推动地域经济、社会、环保等方面的发展。

其一,以资源促经济。以西北电网为例,基于本身的新能源优势,西北电网是唯一的最高系统电压为330 uV的电网,而且随着特高压电网建设的发展,近年来国家积极投资本区域电网建设。就其线路分布来看,第一条330 kV线路,是1972年6月建成的刘家峡小电站至天水至关中的输变电工程,之后建成韩城至铜川至庄头的330 kV输电线路,秦岭电厂至河南三门峡五原变电站的330 kV线路、甘肃靖远至宁夏青铜峡变电路的330 kV线路(暂以220 K运行)、330 kV的龙花线和龙海线,在1990年宁夏大坝330 uV接入系统后,形成330 kV陕西、甘肃、青海、宁夏联合电网。如今形成了西部从青海的乌兰、甘肃的嘉峪关,东到陕西的韩城和秦岭电厂,北到宁夏的青铜峡和陕西的榆林,南到陕西的关中和安康的西北330 kV电网,并形成从西安—咸阳—渭南的330 kV单回环网和以兰州、白银为中心的330 kV单回环网。适应于特高压电网建设要求,充分利用本地资源优势,在此基础上,进行线路扩建,并在地区内部进行线路建设,现已有3回330 kV线路在陕甘之间,2回330 kV线路相连在甘、宁,且有6回330 kV线路在甘、青间。

其二,“借电”原则。我国资源地域分布并不平衡,很多地区电网,以某一点为基础,借用该点电力资源,而进行电网线路建设,进而实现经济发展的。以华东电网为例,华东电网覆盖范围内,一次能源匮乏,水利资源和煤炭储量分别仅占全国的3.6%和4.2%,但是本地区经济发达,工农业生产总值占到全国的近四分之一,在其经济、技术、人才优势上,本电网从河南、山西运入发电用煤,并从葛洲坝输进水电,在此基础上,形成了新安江—上海220 kV线路、其贯穿安徽、江苏和上海和浙江,形成了三省一市的220 kV联网。之后在经济发展推动下,先后形成淮沪和徐沪U形500 kV骨干网架、形成繁昌—斗山—黄渡—瓶窑—繁昌500 kV江南大环网、石洞口—黄渡—扬高—南桥500 kV双回环路。此地区为了实现电力外送,实现从浙江到本地域其他地区的资源共享,形成上海—无锡斗山—杭州瓶窑的500 kV三角形环网,而在借用水电方面,也形成了葛洲坝到上海的直流±500 kV线路,这有力推动了大区域之间的电网互联。

3.4 安全性原则

从电网线路分布安全性来看,其受外界因素如地形、水文、气候的影响较大,尤其在暴雨、雷电以及强对流天气的影响下,往往会发生众多事故,而随着全球变暖趋势的加强,这种不确定因素越来越复杂,这种干扰对线路安全运行产生重要影响,或是造成线路中断、或是引起供电不足,或者引发重大经济、安全问题,因此,电网建设中,要全面考虑影响线路分布的各种因素,尽量避开雷区,以防止因外界环境影响电网正常运行。

3.5 线路面积合理化原则

随着电力行业的发展,电网建设中的线路迅速增加,线路建设和分布是电网建设的重要方面,其路线选择和分布状况,不仅影响着电力供应状况,而且直接影响电网建设的经济状况。鉴于电网建设自身经济效益的要求,在线路选择时,要尽量选择“直线路线”,并通过科学规划,不断优化电路网架,合理确定变电站和供电区域的位置;根据各地区发展要求和经济状况,合理调整线路数量,控制线路的疏密程度,避免因线路过多而造成不必要的危险;依据城乡规划标准选用合适的电线、确定电网网架等,保证电路分布与城乡发展相适应等。

3.6 资源节约原则

节约各类有限资源是国家电网公司建设“资源节约型、环境友好型”电网的具体要求。当前电网建设必须坚持资源节约原则,最大限度节约土地资源。在进行线路设计时,要全面考虑到所占土地类别,尽量避开土壤肥沃的农耕地;采用新技术、新工艺和新设备,最大限度减少路线路径对土地占用和土地利用的影响。

4 结语

随着电网建设的发展,现阶段我国已经形成了覆盖全国的电网结构。电网线路分布是电网建设的重要内容,从现阶段我国电网建设现状和其发展趋势来看,电网线路分布必须从地域经济、资源、环境、社会等方面出发,坚持充分利用本地域优势、电力资源共享和“借用”、特高压线路建设、环境保护、资源节约等原则,通过合理的规划设计、线路路径选择、电网建设等措施,来保证电网线路合理分布,以最终实现电力安全供应、电力资源转化为社会生产力,促进各区域经济发展的同时,实现缩短地域经济水平差距的目的。

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