发展抽水蓄能电站电网调峰和经济运行的选择

发展抽水蓄能电站——电网调峰和经济运行的选择

中国南方电网有限责任公司计划发展部主任陈允鹏

【摘要】：本文是2005年6月19日-21日在上海举行的《2005中国替代能源与电力国际峰会》上中国南方电网有限责任公司计划发展部主任陈允鹏的主讲发言。陈主任结合南方电网的实际和南方电网公司运营管理的经验的研究，以电网运行经济性为基本，阐述了抽水蓄能电站作用和效益、合理建设规模以及正确发展抽水蓄能电站的关键认识问题。

【关键词】：电力水电电网调峰 2005中国替代能源与电力国际峰会

【主讲人介绍】：

陈允鹏，现任中国南方电网有限责任公司计划发展部主任。毕业于武汉水利电力学院电力系统及其自动化专业，曾任中国南方电力联营公司计划部副主任、天生桥水力发电总厂总经济师、天生桥电站建设管理局副局长兼总经济师。2000年任广西电力工业局副局长、广西电力有限公司董事、副总经理。2003年2月任现职。

中国南方电网有限责任公司，根据国务院《电力体制改革方案》，于2002年12月29日正式挂牌成立并开始运作。公司经营范围为广东、广西、云南、贵州和海南五省（区），负责投资、建设和经营管理南方区域电网，经营相关的输配电业务，参与投资、建设和经营相关的跨区域输变电和联网工程；从事电力购销业务，负责电力交易与调度；从事国内外投融资业务；自主开展外贸流通经营、国际合作、对外工程承包和对外劳务合作等业务。公司总部设有11个部局，以及南方电网电力调度通信中心、电力交易中心、技术研究中心、信息中心。公司下设超高压输电公司分公司，广东、广西、云南、贵州、海南电网公司五个全资子公司，控股南方电网财务公司。至2005年6月底，公司资产总额2538亿元，职工总数13万人。2005年，公司进入全球500强企业。公司辖属的南方电网覆盖五省（区），面积约100万平方公里，东西跨度近2000公里。2004年供电总人口亿人，占全国总人口的%；GDP总量24701亿元，占全国总量的%。网内拥有水、煤、核、抽水蓄能、油、气、风力等多种电源，2004年底总装机容量7954万千瓦。目前西电东送已经形成“六交三直”九条500千伏大通道，输电能力达到1175万千瓦。网内220千伏及以上输电线路总长39283公里，变电容量14005万千伏安。从2004年9月起，南方电网开始向越南送电，成为国内率先“走出去”的电网。

一、关于电网调峰

1、为什么需要调峰

电力用户不均匀用电:

每天有负荷高峰和低谷

每周周末的用电负荷低于工作日

一年中每个月的负荷不同：

——气候影响、负荷自然增长 2、 如何调峰 年调峰：

负荷需求测管理

机组组合（发电机组运行、检修安排） 年调节水电

0.0000

20.0000

40.0000

60.0000

80.0000

100.0000

120.0000

1

279

557

835

1113

1391

1669

1947

2225

2503

2781

3059

3337

3615

3893

4171

4449

4727

5005

5283

5561

5839

6117

6395

6673

6951

7229

7507

7785

8063

8341

8619

图1 电网年持续负荷曲线

周调峰：

负荷需求测管理

机组组合（发电机组运行安排） 周调节水电 周调节抽水蓄能

日调峰：

负荷需求测管理

可开停机组—燃油、燃气机组（100%调节能力） 水电（100%调节能力）

抽水蓄能（调峰、填谷，200%调节能力） 燃煤机组（30%-70%调节能力） 核电（适度调节）

20

40

60

80

100

120

1

3

5

7

9

11

13

15

17

19

21

23

图2 典型日负荷曲线图

二、 关于电网经济运行

1、 电网经济运行的总体目标：

全电力系统运营总成本最低，包括一定规划期内（如2006—2020年）的：

电源、电网建设投资成本 发电、输配电运行成本

2、电网如何经济运行

电源优化规划

——确定规划期内电力系统电源、电网扩展的最优方案：

（*进行电源优化时必须考虑电网投资的影响） 确定规划系统中各类电源的合理比重 确定电源最优开发顺序 符合环境保护的要求 考虑电源、电网建设的可能性 ——南方电网电源优化研究的主要结论：

西部省区以合理的比例发展火电和水电，除满足本地电力电量需求外，西电东送广东主要送“基荷”和“腰荷”；

广东电网的调峰问题主要通过在当地建设抽水蓄能、燃气轮机等调峰电源来满足；

“十一五”西电送广东新增1000万千瓦以上是经济的；

如果云南水电的年利用小时太低，则不利于全网的电源优化，要推后建设。

电力系统经济运行

——电力系统可变运行成本最低 主要内容：

-减少燃料费用； -降低电网电能损耗

方法：

-水电的水能资源优化利用

-燃料成本低的电源优先发电

-电源、电网运行方式有利于降低网损

-抽水蓄能电站的运行要有利于降低全网总运行成本

三、抽水蓄能电站的作用和效益

抽水蓄能电站的作用：

电网调峰运行

电网经济运行

电网安全运行

-电网事故备用，启动灵活、反应快

-调相调压运行

抽水蓄能电站的效益：

静态效益：

指电站在电网中由于发挥调峰和填谷作用而产生的经济效益。

主要体现在：

-容量效益；

-能量转换效益；

-节能效益；

动态效益：

抽水蓄能电站运行灵活，可对系统负荷的急剧变化做出快速反应，具备在系统中担任事故备用、调频、调相、快速负荷调整及黑启动等任务的良好性能，

提高电网安全可靠性。

主要体现在：

-事故备用效益；

-快速负荷调整和调频效益；

-调相效益；

-黑启动作用。

四、抽水蓄能电站的合理建设规模

主要决定于：

电网调峰的需要；

电网经济运行的需要；

南方电网抽水蓄能规划研究的主要结论：

-广西、云南、贵州、海南在2020年前不需发展抽水蓄能电站；

-广东需要继续发展抽水蓄能电站，抽水蓄能电站要尽量靠近负荷中心；