云南季节性水电产生原因及时空分布

高嘉，赵岳恒，卢苗

(1.中国南方电网超高压输电公司，广州 510620；2.云南省电力设计院，昆明 650051)

云南季节性水电产生原因及时空分布

高嘉1，赵岳恒2，卢苗2

(1.中国南方电网超高压输电公司，广州 510620；2.云南省电力设计院，昆明 650051)

介绍 “十二五”中后期，云南省金沙江中下游水电集中投产，云南水电装机容量和占省内电源装机比重迅速增加。由于新增水电调节性能较差，加之金中直流等配套送出工程推迟投产，导致云南丰水期出现大量季节性水电盈余。对云南季节性水电产生的原因进行了深入分析，并对 “十二五”末期云南季节性水电的时空分布进行了测算，为消纳云南季节性水电提供参考。

季节性水电；时空分布；水电消纳，西电东送，电力系统规划

0 前言

“十二五”中后期，随着云南三江干流水电集中投产，云南丰水期水电盈余规模急速增加。2013年在云南电网在来水偏枯、云电送粤增加60亿kWh、省内用电增加20亿kWh的情况下，依然出现了10亿kWh左右的调峰弃水，预计随着后续金沙江中游电站密集投产，2014和2015年云南电网丰水期调峰弃水压力将进一步增加。文中以2015年为例，对云南季节性水电产生的原因进行了深入分析，对季节性水电的时空分布情况进行测算，为今后制定云南季节性水电外送及消纳方案提供了依据[1-3]。

1 季节性水电盈余产生原因

1.1 电源结构不合理

云南省电源以水电为主， “十一五”以来，云南水电装机占云南电源装机比例不断提高，2013年随着龙开口、鲁地拉、溪洛渡等电站集中投产，云南水电占电源总装机比例急速增加，达到73%，预计2014～2015年云南水电占电源总装机的比例将达到75%以上。

图1 云南历史及预测水电装机

云南电源结构不合理，水电装机比重过大，而水电丰、枯期出力悬殊，造成云南丰期水电大量盈余，枯期供电压力较大，丰余枯缺的电力供应矛盾严重。这是云南季节性水电产生的根本原因。

1.2 水电出力特性与负荷特性不匹配

目前云南已建或在建水电，主要为金沙江中下游、澜沧江中下游电站以及中小水电。其中到2015年金沙江中下游水电和中小水电装机将占云南水电装机的70%，该部分水电调节特性较差，丰枯电量比例约为80%：20%，丰枯期电量分布悬殊，其中丰期的7～9月水电发电量占全年水电发电量的45%左右。丰期水电出力集中，造成水电消纳困难。

云南自身需电量呈现枯期多、丰期少的特点，11月～12月份需电量最多，3月～5月为全年需电量的次高峰，丰期6月～9月受降雨较多，工矿企业停工影响，需电量最少，约为最大月需电量的90%。经测算，云南水电出力集中的7～9月全社会需电量仅约占全年需电量的24%左右。

云南水电以调节性能较差的金沙江中下游水电和中小水电为主，整体调节性能差，丰期出力集中，而同时云南自身需电量下降。云南水电出力特性与负荷特性不匹配，是造成云南丰期水电大量盈余的主要原因。

1.3 云电外送规模不合理

2015年云电外送规模将达到1 850万kW，由于在拟定云电外送曲线时，以保证云南枯水年用电需要为主要依据，而云南枯水年电量盈余仅为平水年电量盈余的65%左右，当外送电量按照枯水年来校核时，平水年丰期势必产生较多的水电盈余。

另外，在制定云南外送电力电量时，为保证新建外送通道一定利用效率，外送最大电力利用小时按照4 500小时左右考虑，而云南水电出力集中位于7～9月，该部分水电利用小时约为2 000小时左右，新建外送通道利用效率要求较高，使得云南丰期大量利用小时较低的水电不能送出。

图2 云南平水年电量盈余示意图

1.4 云电外送曲线不合理

云电送粤送电曲线中，丰期送电电量是按照受端广东电网的负荷特性拟定的，并没有考虑广东电网腰荷方式消纳云南水电的能力。如果考虑在广东电网腰荷方式下，增送云南水电，云电送粤丰期送电平均负荷率可由82%提高至90%，按照增加外送3个半月 (7月～10月中旬)可减少云南弃水38亿kWh左右。云电外送曲线不合理，加剧了丰期水电盈余压力。

1.5 电源与电网建设不协调

原规划2013年建成金中直流送电广西工程，新增云南送电广西300万kW，年送电量135亿kWh，其中丰期7～10月送电广西72亿kWh。受金中直流推迟投产影响，2015年原规划丰期送广西电量，需留存云南消纳，进一步增加了云南水电盈余。电源与电网建设不协调是 “十二五”末期云南水电凸显的重要原因之一。

表1 原规划金中直流送电广西丰期送电电量

综上所述，云南电源结构不合理、水电出力特性与负荷特性不匹配、外送规模和外送曲线不合理、新建外送通道滞后等因素，造成了 “十二五”末期云南大量季节性水电盈余。

2 季节性水电盈余的时空分布

2.1 云南季节性水电盈余的时间分布

云南丰期水电盈余主要分布在7～9月，本文按照2015年平水年为例进行分析，由于2015年8～10月水电集中投产，2015年平水年10月亦有较多水电盈余，则2015年丰期云南共计盈余水电314亿kWh，其中8月水电盈余最多，约盈余126亿kWh，最大盈余电力约为1 100万kW。

表2 2015年平水年云南水电盈余逐月分布

根据云南典型日盈余水电分布情况，按照能否替代火电开机容量，将盈余水电分为满负荷盈余和控制时段外弃水两部分，其中满负荷盈余部分具备24小时满送能力，控制时段外弃水部分则仅存在于负荷控制时段以外。本文将具备24小时满送能力部分定义为 “季节性水电”，控制时段外弃水统称为 “小方式弃水”。

图3 2015年8月云南典型日盈余水电分布

2015年云南季节性水电235亿kWh，小方式弃水79亿kWh。

表3 2015年平水年云南季节性水电逐月分布

2.2 云南季节性水电盈余的空间分布

对云南省进行分片区电力电量平衡，其中云电送粤电力电量在各自片区扣除，2015年平水年云南季节性水电主要分布在滇西北和滇西南地区，其中滇西北约有160亿kWh季节性水电，季节性电力750万kW左右；滇西南约有75亿kWh季节性水电，季节性电力350万kW左右。

3 结束语

文中深入从电源建设、水电出力、省内消纳、外送消纳等多方面分析了 “十二五”末期云南季节性水电产生的原因，并以2015年平水年为例，对云南季节性水电时空分布情况进行了分析，为云南季节性水电外送和消纳提供参考。

[1] 云南季节性水电外送方式研究 [R].2013，12.

[2] 陈汉雄.四川电网季节性电能外送曲线优化 [J].中国电力，2013，12(46)：144-150.

[3] 陈谦，刘世宇.“十二五”期间云南向南方电网送电曲线研究 [J].南方电网技术，2011，6(5)：51-54.

The Causes and Spatial and Temporal Distribution of Seasonal Hydro-electricity in Yunnan Province

GAO Jia1，ZHAO Yueheng2，LU Miao2
(1.EHV Power Transmission Company，China Southern Power Grid，Guangzhou 510620；2.Yunnan Electric Power Design Institute，Kunming 650051)

In the mid and late“the 12th 5-year”，with the large hydropower stations on the middle and lower reaches of jinsha river put into production，the capacity and proportion of hydropower increasing dramatically.On one hand the regulation performance of the new hydropower station is very poor，on the other hand the jinzhong DC delivery projects delayed，these result in a large number of seasonal hydro-electricity in flood season in Yunnan Province.To provide a reference for Yunnan hydropower utilization，in this paper，the cause of seasonal hydro-electricity in yunnan are analyzed，and the spatial and temporal distribution of seasonal hydro-electricity in Yunnan was calculated.

seasonal hydro-electricity；spatial and temporal distribution；hydropower utilization；West-East electricity transmission project；power system planning.

TM73

B

1006-7345(2014)05-0028-03

2014-04-14

高嘉 (1982)，男，工程师，从事电网规划管理工作 (email)gaojia82＠sohu.com。

赵岳恒 (1983)，男，云南电力设计院，工程师，从事电力系统规划设计工作 (e-mail)634433701＠qq.com。

卢苗 (1989)，女，云南电力设计院，工程师，从事电力系统规划设计工作 (e-mail)498197903＠qq.com。