浙江舟山群岛新区电网规划思路和发展模式研究
2014-06-09李程钟宇军彭明伟丁晓宇
李程,钟宇军,彭明伟,丁晓宇
(1.国网浙江省电力公司舟山供电公司,浙江舟山316021;2.浙江省电力设计院,杭州310012)
浙江舟山群岛新区电网规划思路和发展模式研究
李程1,钟宇军1,彭明伟2,丁晓宇2
(1.国网浙江省电力公司舟山供电公司,浙江舟山316021;2.浙江省电力设计院,杭州310012)
结合舟山群岛新区的发展趋势,分析了舟山电网的运行方式及存在问题,对舟山电网的外部受电条件和内部电源建设条件进行分析,最终提出了新形势下舟山电网的规划思路和发展模式,对舟山群岛新区的电网规划和建设具有重要的指导意义。
舟山群岛新区;舟山电网;浙江电网;规划思路;发展模式
0 引言
浙江舟山群岛新区是我国首个以海洋经济发展为主题的国家战略层面新区,促进浙江舟山群岛新区的开发开放,对于深入实施国家区域发展总体战略和海洋强国战略具有重大意义。舟山群岛新区的发展必将对电力的可靠供应提出更高的要求,而舟山电网目前的运行方式及供电能力将无法满足新区负荷快速增长的需要,需结合舟山群岛新区的发展趋势,规划建设舟山电网,提高舟山电网的供电能力,增强舟山电网运行的安全可靠性。因此,研究新形势下舟山电网的规划思路和发展模式,对舟山群岛新区电网的规划和建设具有重要的指导作用。
舟山电网是典型的海岛电网,其供电能力受到多方面因素的制约。本文结合舟山群岛新区的发展趋势,对舟山电网的运行方式及存在的问题进行分析,研究舟山电网的外部受电条件以及内部电源建设条件,并提出新形势下舟山电网的规划思路和发展模式。
1 舟山电网供电能力分析
1.1 舟山电网现状运行方式及存在问题
舟山电网是典型的海岛电网,目前已基本建成220 kV主网架。舟山电网主要通过春晓至昌洲2回220 kV线路及江南至岑港、江南至大丰、芦江至双屿3回110 kV线路与浙江主网相联[1],联网线路输送限额约400 MW。截至2013年底,舟山电网共有220 kV变电站4座,变电容量1 560 MVA;110 kV变电站23座,变电容量2 139 MVA。舟山本岛的主力电源为舟山发电厂(装机容量为560 MW)。2013年舟山群岛新区全社会最大负荷约为820 MW,全社会用电量约为43.0亿kWh。可见,目前舟山电网还存在一定的电力缺口,岛内电源装机容量不足,负荷高峰时需从浙江大陆电网受电。但舟山电网与浙江大陆电网联系不够紧密,其中2回220 kV联网线路为主要受电通道,而该通道为同塔双回跨海线路,一旦事故同停,可能造成舟山电网大面积停电;与220 kV联网线路电磁合环运行的110 kV联网线路为海缆架空混合线路,设备状况逐年劣化,运行环境差又极易受外力破坏而造成故障。2013年1月浙江全省出现了大范围低温雨雪天气,部分地区线路出现了覆冰并引发线路故障,其中舟山与浙江大陆2回220 kV联网线路出现故障同停,对舟山电网安全可靠供电造成极大的影响。因此,目前舟山电网主要存在自身电源容量建设不足、与浙江大陆电网联络薄弱等问题。
1.2 舟山电网负荷预测分析
2011年6月,国务院批复设立浙江舟山群岛新区。随着新区的发展,舟山电网的供电需求也大幅增长。根据《浙江舟山群岛新区电网发展规划》预测,舟山群岛新区2015年的用电负荷将达到约1 037 MW,2020年用电负荷将达到约2 196 MW,远景饱和用电负荷将达到约4 775 MW。
1.3 舟山电网电力平衡分析
考虑到舟山群岛地理位置的特殊性,目前采取舟山南部诸岛与舟山主网之间分层分区运行模式,六横发电厂的电力在平衡舟山南部诸岛负荷后全部外送至浙江大陆,舟山主网主要依靠自身电源及浙江大陆电网供电。
在电力平衡时,除了已投产的电源装机外,还考虑了已获得国家发改委核准、同意开展前期工作及已经在建的电厂项目。六横发电厂按舟山南部诸岛负荷水平参与平衡,舟山可再生能源装机暂不参与平衡[2]。另外,考虑到舟山发电厂老机组运行年限,其125 MW的机组将于2020年前后退役,135 MW的机组将于2021—2030年期间退役。舟山电网电力平衡情况见表1。
根据舟山电网电力平衡情况,至2015年,舟山电网电力缺口约53 MW,舟山电网供电基本平衡;“十三五”期间,舟山电网电力缺口最大将达到1 169 MW;至远景,舟山电网最大电力缺口将达到3 462 MW。然而目前舟山与浙江大陆电网联网线路的输送限额仅为400 MW左右,远远不能满足舟山电网从浙江大陆电网受电的要求,需考虑增加舟山电网自身电源装机容量或加强舟山与大陆的联网。
表1 舟山电网电力平衡情况MW
2 舟山电网外部受电条件分析
2.1 舟山与浙江大陆联网通道建设条件分析
舟山地处海岛,远离浙江大陆,电网具有典型的海岛电网特征。受海岛自然条件的限制,进一步加强舟山和浙江大陆联网的难度相对较大,短期内不容易实现。目前舟山电网与浙江大陆电网之间的220 kV联网线路于2010年建成投产,该工程从开展前期论证到工程投产用时近10年,工程论证复杂,建设难度较大,施工周期较长,程序极为复杂。若考虑加强舟山与浙江大陆之间的联网,建设新的高压联网通道以提高舟山与浙江大陆联网线路的输送能力,平衡舟山电网的负荷缺口,即使考虑技术进步等因素,至新建工程投产至少也需要5~6年的时间。因此短期内加强舟山与浙江大陆之间的联网以提高联网线路输送能力的可能性较小。
2.2 浙江大陆电网供电能力分析
近年来,浙江电网负荷增长较快,浙江电网的供电能力不能完全满足负荷发展的需要,随着电力需求的持续快速增长,浙江省的电力缺口呈现大幅上升的态势。根据浙江省的负荷发展及电源供给情况对浙江电网进行电力平衡分析,其中110 kV及以上并网装机的厂用电负荷按5%考虑、备用率按15%考虑,小水/火电和可再生能源装机容量按20%参与平衡,具体分析结果见表2。
由上述电力平衡分析可知,远景浙江电网仍存在较大的电力缺口,将通过特高压交直流线路受入、省际500 kV联络线路受入、省内新建机组等途径平衡缺口。
若考虑今后舟山电网的电力缺口由浙江大陆电网电力进行平衡,则舟山电网供电受浙江大陆电网供电能力制约较大,一旦浙江大陆电网供电能力不足,将无法保证舟山电网的可靠供电。因此浙江大陆电网向舟山电网供电存在一定的不确定性。
2.3 舟山电网外部受电条件分析
舟山电网与浙江宁波北仑电网相联。根据《浙江省“十二五”电网发展滚动规划》,远景宁波老市区、镇海、北仑、余姚、慈溪片电网区域负荷约13 000 MW,而该区域内的主力电源仅有北仑发电厂和六横发电厂共计11 000 MW的装机容量,电源出力无法满足该区域的负荷需求,还需通过500 kV输电线路从外部受电,在此情况下,若正常运行方式下舟山电网远景约3 462 MW的电力缺口要通过宁波电网受电,则将进一步增加上述区域通过500 kV线路从外部受电的压力,甚至造成500 kV宁海至天一输电通道不能满足线路N-1的运行要求[3](500 kV宁海至天一线单回线路的输送能力仅为3 280 MW,若舟山电网电力缺口通过外部电网供电,则500 kV宁海至天一线N-1时需输送功率3 840 MW,超过了其最大输送限额)。
综合上述分析,随着舟山电网电力缺口的逐渐增大,考虑到后续高压联网通道建设难度大、周期长、短期内难以建成投产,通过浙江大陆电网供电存在一定的不确定性以及舟山电网外部受电条件受到制约等因素,舟山电网逐渐增大的电力缺口不具备长时间、持续性从浙江大陆电网受电进行平衡的条件。
表2 浙江电网电力平衡情况MW
3 舟山电网内部电源建设条件研究
舟山电网的发电厂厂址资源主要分布在舟山本岛、六横岛、岱山岛等区域,发电厂厂址资源较为丰富。
舟山本岛有舟山发电厂,已投运机组装机容量560 MW,且有1台350 MW机组即将投产。结合舟山本岛厂址资源的实际情况,现有场地还可以再扩建2台大机组,若退役在运的小机组,则老场地还可以再建设2台机组。因此舟山发电厂机组总容量可按660 MW或1 000 MW考虑。
建于六横岛的六横发电厂计划于“十二五”期间建成投产,根据相关电网规划,其主要送电方向为浙江大陆电网。
岱山岛目前尚无已投运或在建的发电厂,但其厂址资源较为丰富,结合实地踏勘情况,认为其具备建设2~4台大机组的可能性。
考虑到舟山电网目前网架结构的限制,在现有电网结构的基础上,舟山电网允许扩建1~2台660 MW机组。根据《浙江舟山群岛新区电网发展规划》,结合舟山群岛新区电网发展趋势,到“十三五”末期,舟山电网将实现由220 kV电网向500 kV电网的跨越,届时,舟山群岛新区坚强智能电网基本形成,网架结构坚强,舟山电网具备建设较大容量电源基地的条件。
根据舟山电网电力平衡分析,“十三五”末期舟山电网电力缺口将达到1 169 MW,此时,舟山电网可考虑新增2台660 MW机组来平衡相应的电力缺口。随着负荷的发展,待进一步加强舟山与大陆之间的联网,建成舟山500 kV电网时,可考虑新增电源机组以平衡舟山电网的电力缺口。考虑舟山电网新增机组容量后的舟山电网电力平衡情况如表3所示。
表3 舟山电网电力平衡情况MW
综合上述分析,舟山电网具备较为丰富的发电厂厂址资源,可结合实际情况建设与其电力缺口相匹配的机组容量以满足供电要求。
4 新形势下舟山电网的规划思路和发展模式研究
浙江舟山群岛新区正迎来千载难逢的发展机遇,必将带来电力负荷的快速增长,舟山电网的电力缺口呈逐年增长的态势。而舟山电网目前的电网规模和运行方式将不能满足舟山电网的供电需求,主要以大陆联网供电为依托的规划思路已经不能适应新形势下舟山电网的发展建设。
因此,有必要结合舟山电网的典型特征及实际情况,以建设“智能、高效、可靠”的电网为目标,对新形势下舟山电网的规划思路和发展模式进行研究,促进电源与电网协调发展,以电力的可持续发展和有效利用来服务舟山群岛新区的发展,保障舟山群岛新区的用电需求。
(1)为保障舟山群岛新区的安全可靠供电,使其电力缺口的平衡不受制于浙江大陆电网的供电能力,舟山电网的发展思路可按照“完全自我平衡、适当电力送出”考虑。
(2)考虑到舟山海岛电网的特点,输变电工程建设难度大、周期长,而负荷增长迅速,电网建设思路可按照“适度超前、留有裕度”考虑。
(3)舟山电网规划需结合国务院599号令的有关要求,以安全可靠为基础,协调发展各电压等级电网,合理安排输变电项目,确保电网结构的可靠性和电网建设的经济性,重视电网与电源建设的相互适应能力。当形成较大容量电源点时,为了保证机组的安全稳定运行,需适时加强舟山与浙江大陆的联网,舟山电网和浙江主网可规划考虑通过4回500 kV线路联络。
(4)随着舟山电网的建设发展,需按照“坚持基本建设与技术改造并举”的科学理念,秉承“新建工程与改造项目双轮驱动”的规划建设原则,使电网建设与改造相协调,在加快基本建设、推动外延式发展的同时,更加注重技术改造,改善电网结构,提高技术含量,节约资源,保护环境,实现内涵式发展[4]。
(5)随着电网建设难度的不断加大,应认真做好电网发展规划、电力设施布局规划工作,并将其成果纳入地方政府的总体规划和城镇体系规划中,为合法合规开展电网建设、提高电网建设的效率和效益打下良好的基础。
(6)巩固电力设施布局规划成果,控制和保护实施电网规划所需的变电站站址和线路走廊等空间资源,加快建立和完善电力设施布局规划长效管理机制,统筹协调电网发展所需的空间资源,优化布局输配电设施和输电线路走廊,有效实现电网规划与当地国民经济发展规划、城乡总体规划和土地利用总体规划的衔接。
(7)为满足经济社会快速发展的需要,提高电网建设的经济性,规划建设中可继续推广使用大容量变压器、大截面输变电线路等先进适用技术,合理布局各电压等级变电站[5]。
5 结语
本文结合舟山群岛新区的发展趋势,根据舟山电网的实际情况,对舟山电网的运行方式及存在的问题进行了分析,在研究舟山电网的外部受电条件以及内部电源建设条件的基础上,提出了新形势下舟山电网“完全自我平衡、适当电力送出”的规划发展理念。基于本文提出的舟山电网规划思路和发展模式编制的《浙江舟山群岛新区电网发展规划》已经由舟山市政府发布,对类似电网的规划建设具有很好的参考价值。
[1]李程,李剑,崔芳芳.舟山海岛电网规划方案探讨[J].浙江电力,2011(6)∶4-8.
[2]电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[M].北京∶中国电力出版社,1998.
[3]DL 755-2001电力系统安全稳定导则[S].北京:中国电力出版社,2002.
[4]胡列翔,徐谦,张全明,等.电网发展的阶段论[J].浙江电力,2011(12)∶9-11.
[5]赵萌,彭明伟,吕文韬.新形势下浙江电网的规划思路和建设模式研究[C].2013年全国电网设计技术交流会论文集,北京.
(本文编辑:龚皓)
Research on Planning Idea and Development Mode of Power Grid in Zhejiang Zhoushan Islands District
LI Cheng1,ZHONG Yujun1,PENG Mingwei2,DING Xiaoyu2
(1.State Grid Zhoushan Power Supply Company,Zhoushan Zhejiang 316021,China;2.Zhejiang Electric Power Design Institute,Hangzhou 310012,China)
In combination with development trend of Zhoushan Islands District,this paper analyzes the operation mode,problems,external power supply conditions as well as construction conditions of internal power source in Zhoushan power grid.In the end,the paper proposes the planning idea and development mode of Zhoushan power grid in the new situation,which is of significance in guiding power grid planning and construction of Zhoushan Islands District.
Zhoushan Islands District;Zhoushan power grid;Zhejiang power grid;planning idea;development mode
TM711.1
:B
:1007-1881(2014)10-0011-04
2014-06-25
李程(1984-),男,江苏建湖人,工程师,从事电网规划及项目管理工作。