海南電網(wǎng)年負(fù)荷曲線變化趨勢(shì)

呂懿

海南電網(wǎng)公司, 海南 ?？?570203

1.概述

年負(fù)荷曲線特性是負(fù)荷特性的重要指標(biāo)之一，研究年負(fù)荷曲線特性，便于掌握對(duì)電源的需求，合理安排機(jī)組的檢修，從而獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。其中季不均衡系數(shù)和最大、最小負(fù)荷發(fā)生月又是年負(fù)荷特性曲線的重要指標(biāo)，本文通過對(duì)海南現(xiàn)狀負(fù)荷特性進(jìn)行分析及權(quán)衡產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、地理氣候、城鎮(zhèn)化率、居民生活水平、生活習(xí)慣等諸多因素對(duì)年負(fù)荷特性主要指標(biāo)的影響程度，對(duì)海南電網(wǎng)的負(fù)荷曲線特性未來演變趨勢(shì)進(jìn)行判斷。

2.海南省經(jīng)濟(jì)社會(huì)及用電概況

2012年海南省國(guó)民生產(chǎn)總值2855億元人民幣,三次產(chǎn)業(yè)比重為24.9%:28.2%∶46.9%,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)為“三二一”。2012年海南省全社會(huì)用電量210億kWh，全社會(huì)最大負(fù)荷320萬kW，人均用電量大約2370kWh。全社會(huì)用電主要以第二產(chǎn)業(yè)為主，約占全省用電比重52.5%，第一、二、三產(chǎn)業(yè)及居民生活用電比例為 5.3∶52.5∶26∶16.3。

3.海南電網(wǎng)年負(fù)荷特性概況

3.1 年負(fù)荷曲線特點(diǎn)

季不均衡系數(shù)ρ是指全年各月最大負(fù)荷的平均值與最大負(fù)荷的比值，表示一年內(nèi)月最大負(fù)荷變化的不均衡性，是負(fù)荷特性的重要指標(biāo)。如表1所示，海南電網(wǎng)的季不均衡系數(shù)從2003年的0.847逐步上升至2012年的0.946，2003-2012年十年期間平均值高達(dá)0.91，相對(duì)于國(guó)內(nèi)其它地區(qū)電網(wǎng)，表現(xiàn)出ρ值較高的特點(diǎn)，這主要是受二產(chǎn)用電比重增長(zhǎng)和冬季旅游負(fù)荷快速增長(zhǎng)的影響。

海南地處亞熱帶、熱帶，基本上長(zhǎng)夏無冬,年平均氣溫23～25℃,最冷的1、2月10～20℃,最熱的7、8月35～39℃。因此，海南取暖用電需求較低，年最大負(fù)荷主要受降溫負(fù)荷影響，一般出現(xiàn)在7月份。而年最小負(fù)荷一般出現(xiàn)在2月份，這主要是時(shí)值春節(jié)生產(chǎn)下降造成的。

海南電網(wǎng)2010-2012年年負(fù)荷曲線圖如圖1所示，全年負(fù)荷曲線表現(xiàn)出波動(dòng)小的特點(diǎn)。

圖1 海南電網(wǎng)2010-2012年年負(fù)荷曲線圖

3.2 年負(fù)荷特性的影響

1)對(duì)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)的影響

最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)與季不均衡系數(shù)、月不均衡系數(shù)及日負(fù)荷率相關(guān)，由于海南年負(fù)荷曲線平滑，季不均衡系數(shù)較高，因此抬高了海南的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，導(dǎo)致海南省最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)高達(dá)6300小時(shí)左右。

2)對(duì)機(jī)組檢修的影響

由于年負(fù)荷特性曲線比較平緩，電網(wǎng)負(fù)荷曲線的包絡(luò)面積為92.6%，而陰影部分面積只有7.4%。因此，根據(jù)負(fù)荷曲線可知，海南機(jī)組檢修宜安排在11～5月；根據(jù)電力平衡的需要，在高峰月份需設(shè)置檢修備用，如圖2所示。

圖2 年負(fù)荷曲線對(duì)機(jī)組檢修的安排

4.影響年負(fù)荷特性的主要因素

4.1 造成季不均衡系數(shù)值上升的影響因素

1)旅游業(yè)全年化

海南冬季最高負(fù)荷較夏季最高負(fù)荷降低的幅度遠(yuǎn)小于其它電網(wǎng)，這主要是源于冬季旅游負(fù)荷的影響。就目前來說，海南旅游主要集中在南部三亞及周邊少數(shù)景點(diǎn),今后隨著“世界一流的海島休閑度假旅游目的地”的逐步建設(shè),旅游業(yè)增加值比重從2009年的6.4%增加至2015年的9%、2020年12%，旅游業(yè)今后將不再局限在南部地區(qū)發(fā)展，中部山區(qū)以休閑避暑為主打的夏季旅游將異軍突起，這對(duì)ρ值的上升會(huì)起到一定的抑制作用，但考慮到海南作為全國(guó)唯一熱帶省份，冬季仍將是旅游的高峰季節(jié)，尤其是今后適合冬季旅游的區(qū)域?qū)娜齺啍U(kuò)增到南部諸多沿海市縣，因此綜合判斷在旅游負(fù)荷的影響下未來ρ值仍有持續(xù)走高的趨勢(shì)。

2)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)比重的增加

從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)而言，目前全國(guó)大部分地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)是以傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)為主，海南傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)比重更是高達(dá)71%，而傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)如飲食業(yè)、旅店業(yè)、商業(yè)等具有用電波動(dòng)性大的特點(diǎn)。今后，海南第三產(chǎn)業(yè)比重將由2009年的45%逐步提高到2020年的60%和2030年的70%，且在第三產(chǎn)業(yè)內(nèi)部，現(xiàn)代服務(wù)業(yè)比重將由2009年的29%逐步提高到2020年的55%、2030年的70%，即海南未來將著重發(fā)展以現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為主導(dǎo)的第三產(chǎn)業(yè)。相對(duì)于傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)，現(xiàn)代服務(wù)業(yè)諸如金融保險(xiǎn)、物流、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)、技術(shù)咨詢與服務(wù)等的用電負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定、持續(xù)性較強(qiáng)、受季節(jié)性因素的影響較小，其用電比重的增加勢(shì)必對(duì)未來海南電網(wǎng)ρ值起到抬升作用。

4.2 造成季不均衡系數(shù)值下降的影響因素

1)降溫負(fù)荷增加

海南省由于其特定的地理氣候條件，冬季基本沒有取暖負(fù)荷，夏季以空調(diào)為主的降溫負(fù)荷對(duì)最大負(fù)荷的影響較大。降溫負(fù)荷大小與城鎮(zhèn)化率和居民收入水平關(guān)系密切，由于海南省城鄉(xiāng)居民收入2015、2020年將分別達(dá)到國(guó)內(nèi)中上水平和先進(jìn)水平，城鎮(zhèn)化率在2015、2020、2030年分別達(dá)到54.5%、65%和75%。持續(xù)走高的城鎮(zhèn)化率和居民收入水平，將提高居民尤其是農(nóng)村居民的生活電氣化水平，隨著空調(diào)的普及降溫負(fù)荷的增加，冬、夏最大負(fù)荷的差距將進(jìn)一步加大，將導(dǎo)致ρ下降。

2)第二產(chǎn)業(yè)比重下降

就用電構(gòu)成而言，第二產(chǎn)業(yè)用電、尤其是持續(xù)性用電負(fù)荷的比重變化對(duì)ρ值影響較大。從歷史數(shù)據(jù)看，海南省第二產(chǎn)業(yè)用電比重從2005的53%連續(xù)2年每年增長(zhǎng)2個(gè)百分點(diǎn)之后，在2007-2009年維持在57%左右，相應(yīng)地，ρ值由2004的0.885逐步增至2007年0.926后，在2007-2009年維持在0.93～0.94的高值，二產(chǎn)用電比重對(duì)ρ值的影響顯而易見。根據(jù)前述用電需求預(yù)測(cè)結(jié)果，未來海南第二產(chǎn)也用電比重總體上呈下降趨勢(shì)，從2009年的56%降至2020年的55%、2030年的51%，這勢(shì)必對(duì)ρ值帶來下降的壓力。

5.年負(fù)荷特性趨勢(shì)判斷

5.1 ρ值的判斷

結(jié)合上述分析，未來降溫負(fù)荷的增加將加大夏季降溫負(fù)荷從而降低ρ值，第二產(chǎn)業(yè)用電比重的下降也會(huì)降低ρ值，而以冬季旅游為主導(dǎo)的旅游業(yè)的持續(xù)升溫、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的快速發(fā)展則對(duì)年負(fù)荷曲線有拉平作用，從而抬高ρ值。

從各種因素的影響程度來看，盡管第二產(chǎn)業(yè)用電比重下降，但降幅不大，到2030年用電比重仍高達(dá)51%，而第三產(chǎn)業(yè)用電比重僅從目前的25%增至2030年的35%，居民生活用電比重還有所下降,從目前的14%降至2030年的9%。因此，未來第二產(chǎn)業(yè)用電特性對(duì)海南負(fù)荷特性的影響將長(zhǎng)期起著主導(dǎo)作用，隨著第二產(chǎn)業(yè)用電比重下降，海南未來季不均衡系數(shù)也將呈下降趨勢(shì)，但降幅不會(huì)太，預(yù)計(jì)不會(huì)低于0.9。

5.2 未來年最大、最小負(fù)荷月預(yù)測(cè)

海南取暖用電需求較低，年最大負(fù)荷主要受降溫負(fù)荷影響，一般出現(xiàn)在7月份，年最小負(fù)荷則一般出現(xiàn)在2月份，主要是時(shí)值春節(jié)生產(chǎn)下降造成的。

從未來發(fā)展變化看，第一產(chǎn)業(yè)用電比重小，對(duì)年負(fù)荷曲線的影響不大，第二產(chǎn)業(yè)用電比重略有下降、第三產(chǎn)業(yè)用電比重上升，由于未來海南第二產(chǎn)業(yè)主要是重化工之類、第三產(chǎn)業(yè)主要是現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，它們的用電特征都比較平穩(wěn)，受季節(jié)因素影響較小，因此，未來最大負(fù)荷的發(fā)生月份仍將是主要受到降溫負(fù)荷的影響。

從降溫負(fù)荷的未來需求來看，目前受居民收入水平的影響，降溫負(fù)荷主要集中在三亞、海口等經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的城市，未來海南東部、西部和北部其它市縣的降溫負(fù)荷都將隨著城鄉(xiāng)居民生活水平的提高而大幅增長(zhǎng)（中部多為山區(qū)，夏季涼爽，降溫負(fù)荷需求不高）。以瓊海、三亞、儋州、?？诜謩e代表海南省東、南、西、北地區(qū)，其年最高氣溫大多發(fā)生在7月份（三亞為5月，7月略低）。

綜上所述，預(yù)計(jì)海南未來年最高負(fù)荷仍將主要在7月出現(xiàn)。至于年最小負(fù)荷發(fā)生月，由于2月份春節(jié)放假造成生產(chǎn)下降的因素將長(zhǎng)期存在，未來海南電網(wǎng)最小負(fù)荷月仍然主要是2月份。

5.3 海南全省年負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)結(jié)果如圖3所示。

圖3 海南電網(wǎng)全社會(huì)年負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)圖

6.結(jié)語

研究年負(fù)荷特性曲線變化，有利于深入了解電網(wǎng)負(fù)荷特性，合理安排機(jī)組檢修，使電網(wǎng)投入最小，而獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。海南電網(wǎng)年最大、最小負(fù)荷月通常出現(xiàn)在7月和2月，負(fù)荷曲線較平滑，季不均衡系數(shù)處于較高水平，隨著三產(chǎn)比重的增加，居民生活水平的提高，同時(shí)考慮到海南地理氣候及產(chǎn)業(yè)用電比重等特點(diǎn)，預(yù)計(jì)未來海南年負(fù)荷特性曲線的波動(dòng)程度將會(huì)有較小幅度的增大，但最大、最小負(fù)荷月將繼續(xù)保持不變。

[1]朱東曉，曹樹華，趙磊，張文文編著.電力負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用.中國(guó)電力出版社

[2]趙希正，周小謙，姜紹俊編著. 中國(guó)電力負(fù)荷特性分析與預(yù)測(cè). 中國(guó)電力出版社