我国未来电网的发展模式和关键技术
来源:
|
作者:yixinzhineng
|
发布时间: 2019-09-25
|
2197 次浏览
|
分享到:
随着经济社会的发展，我国的用电需求将不断增长，用电特性和能源结构也会在这一过程中不断变化，为此，要构建符合未来社会发展需求的电网，必须开展中长期（2030~2050年）电力需求和供应预测，并依此进行电网建设和相关技术研究。
随着经济社会的发展，我国的用电需求将不断增长，用电特性和能源结构也会在这一过程中不断变化，为此，要构建符合未来社会发展需求的电网，必须开展中长期（2030~2050年）电力需求和供应预测，并依此进行电网建设和相关技术研究。
2013年，我国人均年电力消费为3911度，清洁能源电量比重占23.78%。按照“推动能源消费革命”的理念，通过贯彻落实节能优先方针，推行强化节能措施，建议我国中长期（2030~2050年）电力需求按人均年用电量不超过8000度考虑，以清洁能源发电量占60%的供应方案作为发展目标。8000度以下的人均年用电量大致相当或稍高于法国、德国、日本当前水平，是我国2013年人均年用电量的2倍。将2030～2050年全国人口按照约15亿人计算，预测全国用电总量将达到12万亿度，是2013年全社会用电量5.32万亿度的2.25倍。
在此基础上分析2030 ~2050年我国电力流的总体格局，我认为会有两种可能的情况：第一，在此期间，我国能源资源和负荷中心的逆向分布仍未发生大的改变，电力仍需大容量远距离输送，但整体上与2030年相比无显著增长，风电、太阳能发电的消纳将成为电力流增加的主要推动力。第二，随着核电及大规模可再生能源的开发以及煤电装机容量的减少，以及负荷中心向中西部地区的扩展、分布式能源的渗透率提高等，在此期间电力流格局将发生较大变化，由目前的大容量远距离输送趋向于电力与负荷基本均衡的方向发展，未来对电力的大容量远距离输送需求将部分减少或较多地减少。根据目前的发展形势来看，除非中东部和西部的电力需求比例发生重大变化，出现第二种情况的可能性较小，2030～2050年期间，电力流将维持稳定乃至略有增长。
所以，按强化节能和清洁化约束原则，推荐人均年消费电量8000度（清洁电量占60%）的优化电力供应方案如下：发电量总量约12万亿度，其中煤电占40%，水电占13.13%，非水可再生能源电（太阳能、风能、生物质能）占21.88%，核电占17.5%、天然气电量占7.5%。
全国发电装机总容量为33.68亿千瓦，其中煤电装机9.6亿千瓦、水电4.5亿千瓦、核电3亿千瓦、非水可再生能源14.58亿千瓦、气电2亿千瓦。
电力消费分区预测表明，2030~2050年我国西部用电量将占全国用电总量的26%~27%，占比较现在的23%略有增加。按人均8000度的发展目标测算，我国2030~2050年中长期西部输送到中东部地区的电力容量将由现在的1亿千瓦增加到4.5亿~5.5亿千瓦，相应输送电量为2万亿~2.5万亿度。这是对未来的输电和电网技术的重大挑战。
总体来说，我国电网未来发展的目标是：在电源开发方面，支持清洁能源电量占总量60%以上目标的实现；在电能传输和分配方面，支持实现西电东送（含北电南送）规模达到4.5 亿~5.5亿千瓦以上的目标，支持可再生能源和天然气分布式电源在配电网的规模化接入；在电能利用方面，支持强化节能，提高能源利用效率，提高电能在终端用能的比重。
这一目标的实现与整个能源电力发展密切相关。经过10多年的技术研发和实践，我国交流和直流特高压输电技术和电网技术已获得重大突破，为实现大容量远距离输电奠定了坚实基础。
采用新材料、新器件、新原理的输电技术，如新型电压源直流输电技术、直流电网技术、超导输电技术、新型大容量输电线路技术等，如能获得突破，并使之实用化，将为我国未来电网发展提供更多的技术选择。
直流输电网技术、超导输电技术在近期尚不具备大规模工程应用能力，因此在2030年前近距离输电将主要采用特高压/超高压交流输电方式，远距离则主要采用特高压/超高压直流输电方式，我国将形成超/特高压交、直流输电技术为核心的混合输电网模式。
