付 曉,仝兆才,田永保
(1.國網(wǎng)河南省電力公司平頂山供電公司,河南 平頂山 467001;2.河南上能電力設(shè)計有限公司,河南 平頂山 467001)
我國的電力系統(tǒng)規(guī)模雖大,但輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較弱,且負(fù)荷密度較低,改善輸電網(wǎng)輸電技術(shù)的對策尚存在缺陷。究其原因,在于沒有充分利用主干內(nèi)部電網(wǎng)的輸電容量,因此長途輸電、AC/DC混合輸電越來越多,安全性和穩(wěn)定性問題凸顯。此外,中國的電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)問題明顯[1]。目前,水力資源的開發(fā)利用率較低,調(diào)節(jié)性能好的水力發(fā)電站所占比例較低,小火力發(fā)電機(jī)所占比例較高,而清潔煤發(fā)電、核能發(fā)電等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用較少。同時,我國經(jīng)濟(jì)高速增長時期,需要更強(qiáng)的電力供應(yīng)。但是,我國的發(fā)電資源和市場需求分布不均衡,輸電網(wǎng)需要大量輸電。大規(guī)模資源分配優(yōu)化,只靠市場機(jī)制是行不通的。隨著中國電力改革的緩慢深化,發(fā)電廠和輸電網(wǎng)被完全分離,發(fā)電公司和電力公司處于壟斷地位。未來,電力規(guī)劃是一家發(fā)電公司的內(nèi)部決定,將依賴于未來市場的功率價格變化、國家政策變化、能源價格以及負(fù)載變化等。可見,這將加劇電力規(guī)劃的不確定性。
整個電力系統(tǒng)的操作狀態(tài)是整個電力系統(tǒng)運行是否穩(wěn)定的關(guān)鍵因素,且對用戶購買電力具有更大的選擇性產(chǎn)生了影響,如產(chǎn)生了許多不確定因素[2]。另外,生產(chǎn)者與用戶之間的直接交易有時需遠(yuǎn)程傳送,對電網(wǎng)容量提出了更高要求,進(jìn)一步加劇了系統(tǒng)總體操作條件的不確定性。
為了使電力負(fù)荷的強(qiáng)度達(dá)到最大,必須在充分識別過去電力負(fù)荷強(qiáng)度的前提下,注意電力運用市場。相關(guān)研究顯示,電力市場改革的速度和電力價格增長與影響功率負(fù)載變化具有正相關(guān)性,因此電力市場化對電力負(fù)載有一定程度的影響。
受電力市場化的影響,輸電網(wǎng)和發(fā)電廠之間的聯(lián)系減少,使得輸電網(wǎng)和發(fā)電廠規(guī)劃相對獨立。所以,電力供應(yīng)規(guī)劃的不確定性會持續(xù)增加。
要做好電力開發(fā)戰(zhàn)略,以便引導(dǎo)、制定和實施電力規(guī)劃,按照中國基本的國家條件制定電力規(guī)劃。因此,有必要將電力與社會的關(guān)系、電力與能源的關(guān)系、電力與煤炭資源的關(guān)系、可再生能源發(fā)電與煤炭之間的送電關(guān)系聯(lián)系起來[3]。這就要結(jié)合現(xiàn)階段的實際情況,關(guān)注電力建設(shè)中關(guān)系全局的主要熱點問題,如特高壓電網(wǎng)、核電以及分布式發(fā)電等,保證電力建設(shè)協(xié)調(diào)有序開展,保證在電力建設(shè)過程中電力規(guī)劃能夠充分發(fā)揮其指導(dǎo)作用。
電網(wǎng)計劃必須在實現(xiàn)市場化的同時,提高處理和解決問題的能力。為了滿足在功率傳送條件下的各種電力需求,需要改進(jìn)功率傳送系統(tǒng)規(guī)劃中的功率傳送容量。輸電網(wǎng)計劃要向市場化方向發(fā)展,通過輸電網(wǎng)計劃和輸電網(wǎng)構(gòu)筑過程吸引更多話題,擴(kuò)大輸電網(wǎng)計劃范圍,反映輸電網(wǎng)計劃的公正性和有效性[4]。電網(wǎng)規(guī)劃要體現(xiàn)處理新問題的能力,提升電網(wǎng)規(guī)劃的水平,適應(yīng)電網(wǎng)建設(shè)新情況,有效處理市場化趨勢遇到的各類問題。
由于目前的電力市場環(huán)境存在許多不確定性,難以在網(wǎng)格計劃中反映輸電計劃、組織和結(jié)構(gòu)問題。特別是在頻繁的電力交易和增加的電力競爭的情況下,輸電網(wǎng)計劃不僅會影響發(fā)電站和電力安全的實現(xiàn),還會給電力建設(shè)帶來不穩(wěn)定性和不連續(xù)性影響。基于市場化的特征、市場的不確定性和不穩(wěn)定性的深刻理解,以城市化和市場化為前提,需綜合平衡經(jīng)濟(jì)、城市和環(huán)境因素之間的關(guān)系。
城市電力負(fù)荷預(yù)測是總結(jié)城市電網(wǎng)特點,有效分析城市用電量的一種方法。通過分析一段時間內(nèi)負(fù)荷增長情況,可以預(yù)測未來城市電力負(fù)荷。預(yù)測的準(zhǔn)確性決定了整體統(tǒng)籌的效果。通過改進(jìn)科學(xué)預(yù)測方法,我國的負(fù)荷預(yù)測工作不斷加強(qiáng)。負(fù)荷測量過程中,常用的方法是產(chǎn)值單項消耗法[5]。產(chǎn)值單一消費法將分析年產(chǎn)值的變化率,總結(jié)城鎮(zhèn)居民的總用電量。在預(yù)測生產(chǎn)價值消費的過程中,必須把握產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化,分析未來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化。參考國外先進(jìn)的產(chǎn)值單耗案例,可以預(yù)測我國國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗,根據(jù)數(shù)據(jù)對未來的經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)行需求分析。對城市GDP、產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和人口分布進(jìn)行綜合分析時,可以將過去的數(shù)據(jù)與未來的預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,即橫向比較法,以有效分析城市地區(qū)生產(chǎn)總值的具體變化。針對城市近幾年的具體發(fā)展?fàn)顩r,可以進(jìn)行負(fù)荷密度法預(yù)測。在整體發(fā)展過程中,對經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和電力規(guī)劃目標(biāo)進(jìn)行因素核定。不同功能區(qū)需要不同的預(yù)測區(qū)與之對應(yīng)。通過預(yù)測功能區(qū)用電量,可以實現(xiàn)整體復(fù)合密度的預(yù)算。為了分析這些因果關(guān)系,可以使用回歸分析模擬法,通過數(shù)理統(tǒng)計量的回歸分析,綜合預(yù)測城市的電力需求。定量預(yù)測方法中最重要的是回歸分析模擬法,即對整體數(shù)據(jù)進(jìn)行定性分析,。通過數(shù)據(jù)分析了解事物內(nèi)部的因果關(guān)系,建立數(shù)學(xué)模型,通過模型實現(xiàn)預(yù)測。回歸分析模擬法需要用到大量的實際數(shù)據(jù),可靠性相對較高。回歸分析模擬法的結(jié)果能有效分析事物的變化。在整個分析和模擬過程中,有必要有效控制相關(guān)聯(lián)的影響因子,提高回歸分析模擬法的精度。為了預(yù)測電力計劃的總負(fù)荷,必須使用年均增長率算法[6]。年平均增長率算法必須收集大量的電源基本數(shù)據(jù),統(tǒng)計分析近年來城市總耗電量和最大負(fù)荷。通過收集和分析數(shù)據(jù)計算所有負(fù)荷的年增長率,并估計未來一定期間的負(fù)荷增長可能性。
中國城市的穩(wěn)步發(fā)展和建設(shè)實現(xiàn)了電力負(fù)荷增加,電力計劃與城市規(guī)劃之間存在較大矛盾。因此,實現(xiàn)土地資源的保全、處理周邊環(huán)境,是電力計劃和城市計劃的實施條件。在城市計劃中,電力計劃的推進(jìn)已完成,輸電網(wǎng)的調(diào)整與城市開發(fā)得以實現(xiàn)[7]。在這一期間,根據(jù)城市總體規(guī)劃,為減少輸電網(wǎng)產(chǎn)生的損失,促進(jìn)完全利用資源和合理分配,必須統(tǒng)一規(guī)劃變電站的場地和線路資源。在電力規(guī)劃設(shè)計期間,變電站的設(shè)計應(yīng)促進(jìn)對自然環(huán)境特別是建筑樣式和藝術(shù)的完全保護(hù)[8]。另外,需要推動建筑物的綠化隔音,調(diào)整電力規(guī)劃和城市規(guī)劃。在選擇電力設(shè)備時,為了促進(jìn)節(jié)能、散射設(shè)備和環(huán)保設(shè)備的使用,有必要分析地板面積、噪聲以及技術(shù)等因素。電力建設(shè)工作中需要發(fā)揮政府作用,合理規(guī)劃城市建設(shè),降低投資金額,減少重復(fù)施工,促進(jìn)各個資源的充分利用。
我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須在環(huán)保的前提下進(jìn)行,不能以犧牲環(huán)境為代價進(jìn)行經(jīng)濟(jì)活動。目前,我國正在建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境保護(hù)型社會。在城市的電力規(guī)劃實際操作中,可使用一些新型環(huán)保材料作為城市電力使用的設(shè)備。在電力線路規(guī)劃中,盡量選擇低能耗的線路和污染少的設(shè)備。自然是人類賴以生存的家園,絕不能走“先發(fā)展,后治理”的老路,要在不破壞環(huán)境的前提下,合理進(jìn)行城市的電力規(guī)劃。這取決于政府和相關(guān)企業(yè)是否有這樣的意識和覺悟。
電力規(guī)劃和電力建設(shè)密切關(guān)聯(lián)。為了實現(xiàn)雙方的補(bǔ)充性和協(xié)調(diào)性,需推進(jìn)電力規(guī)劃與電力建設(shè)雙向開發(fā)。電力網(wǎng)不僅是電力市場的運營商,而且是電力資源分配的平臺。電力規(guī)劃不僅影響電力市場的發(fā)展,還影響電力建設(shè)[9]。因此,能否完成電力規(guī)劃對電力建設(shè)來說非常重要。。電網(wǎng)建設(shè)投資要嚴(yán)格按照電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行,電網(wǎng)監(jiān)管要以電網(wǎng)規(guī)劃為依據(jù)。為保證競爭的公平性,在電力建設(shè)的電源規(guī)劃中要促進(jìn)發(fā)電企業(yè)形成更多的發(fā)電主體,增加裝機(jī)容量,減少資源浪費,促進(jìn)長遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展。
隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化進(jìn)程逐步加快,城市建設(shè)規(guī)劃越來越重要。作為城市建設(shè)規(guī)劃的重要組成部分,電力計劃有著非常重要的位置和作用[10]。對于城市電力規(guī)劃,要利用科學(xué)、合理的方法規(guī)劃電力設(shè)施,保證我國電網(wǎng)能滿足技術(shù)要求,促進(jìn)其發(fā)展更美觀、更環(huán)保。