北疆區域能源基礎設施一體化發展研究
——以伊犁州大伊寧地區為例

鮑 宇 華海榮

(江蘇省城市規劃設計研究院，江蘇省南京市，210006)

隨著經濟全球化和區域一體化深入推進，城市群呈現快速發展的態勢[1]。新疆適宜建設用地較少，人均水資源匱乏，分散的城鎮人口聚居也造成了基本公共服務和生活條件空間差異較大，集聚發展是新疆發展的必由之路。隨著國家新型城鎮化、絲綢之路經濟帶和海上絲綢之路等重大戰略的實施，新疆推進新型城鎮化面臨良好的發展機遇和廣闊空間[2]。本文研究的區域為新疆伊犁州一市三縣(以下簡稱“大伊寧地區”)的范圍，為伊寧市、伊寧縣、霍城縣和察布查爾錫伯自治縣(以下簡稱“察縣”)的行政區劃范圍，區域面積為13965 km2，人口約158萬人。《新疆城鎮體系規劃(2013-2020)》《新疆天山北坡經濟帶發展規劃》均對打造大伊寧城鎮群提出了明確要求，大伊寧城鎮群總體定位為：我國西北部國際開發開放示范區，絲綢之路經濟帶核心區向西橋頭堡，新疆天山北坡西部新興增長極。

大伊寧地區山水相連、經濟社會發展戰略相近、經濟結構互補，具有區域基礎設施共建共享的區位基礎、經濟發展基礎、社會基礎。2017年，伊犁自治州黨委工作會議上也明確提出了“城鄉一體化發展工程”，要求“積極推進伊寧市、伊寧縣、察縣、霍城縣一體化發展，統籌實施基礎設施、公共服務、市場體系、生態環保建設和產業布局，形成產業相聯、基礎設施共建、公共設施共用的新格局”。近年來，依靠西部大開發及國家政策的有力支持，大伊寧地區逐漸成為國家和自治區重要的煤化工、煤電基地，是我國進口能源和緊缺礦產資源的陸上大通道[3]。伊犁州直區位圖見圖1。

圖1 伊犁州直區位圖

1 能源基礎設施一體化發展的意義

我國正處于工業化、城市化快速發展階段，城市對于能源需求日益增長，能源基礎設施的建設對于城市發展的重要性不言而喻[4,5]。隨著區域經濟一體化的深入，城鎮之間的社會經濟聯系逐漸增強，區域內有限的發展空間和資源競爭日趨激烈，圍繞區域產業發展、土地開發與基礎設施建設相互制約的問題將成為區域競爭力提升的瓶頸。

改革開放以來，我國能源基礎設施在空間布局上逐漸形成了“由點到面、點面結合”的發展趨勢，并在部分地區出現了重復建設和能源基礎設施無序擴張的現象。如果各主體從自身利益出發，固于自己的屬地范圍進行能源基礎設施建設，將降低設施的利用效率，造成成本的上升和資源的浪費，降低整個地區的整體利益。區域能源基礎設施的一體化發展，是要從整個區域協調發展的角度突破行政區域內各自為政的管理模式，建立城市與區域協調發展的機制，推進區域一體化建設[6]。通過對區域能源基礎設施的統一規劃布局、聯合建設，能達到降低開發成本、提高投資效益、集約利用資源的目的。因此，能源基礎設施的一體化發展是大勢所趨。

2 大伊寧地區能源基礎設施發展現狀

2.1 供電系統

目前伊犁大伊寧地區處于伊犁電網覆蓋之下，電網東西伸展約350 km，南北約240 km，覆蓋地域約5.6萬km2，目前最高運行電壓等級為750 kV。伊犁電網主要由國網伊犁電力公司運營管理，境內除伊犁電網外，還有兵團四師電網和伊河建管局電網。2011-2016年，州直地區發電量從47.79億kW·h/a增長到119.4億kW·h/a。伊犁電網已形成伊寧市為核心，以220 kV、110 kV、35 kV電壓等級為主體覆蓋的輸、配電網絡。

2.2 燃氣系統

目前大伊寧地區形成了以天然氣為主，液化石油氣為輔的供氣格局。其中，天然氣的主要氣源來自西氣東輸二線霍爾果斯門站的中亞進口天然氣和吉木乃液化天然氣工廠，液化石油氣的主要氣源來自克拉瑪依、獨山子石化?；舫?、伊寧市的天然氣由霍爾果斯至伊寧市的輸氣管線供給，察縣、伊寧縣目前采用撬車從伊寧CNG門站和吉木乃液化天然氣工廠運送天然氣至各自的門站供氣?；魻柟怪烈翆幨械墓芫€全長75 km，管徑DN200，設計壓力6.3 MPa，理論最大供應量2.6億m3/a。沿線在霍城縣和清水河鎮設分輸閥室，并敷設霍城輸氣支線和清水河鎮輸氣支線。吉木乃液化天然氣工廠天然氣最大供應量為5億m3/a。

2.3 供熱系統

大伊寧地區內除每個市縣的中心城區和清水河鎮實現了集中供熱外，其余各鄉鎮鎮區單位、企業和居住建筑均采用集中小鍋爐直接供熱，其他建成區使用民用家庭自供小煤爐采暖。2016年，除伊寧市集中供熱率達到78.4%以外，其余縣集中供熱水平較低。伊寧市集中熱源為國投伊犁電廠和4座燃煤鍋爐房，集中供熱能力1531 MW；伊寧縣集中熱源為3臺燃煤鍋爐，集中供熱能力50 MW；霍城縣集中熱源為1臺熱水鍋爐，集中供熱能力46 MW；察布查爾縣集中熱源為3臺燃煤鍋爐，集中供熱能力156 MW。

3 大伊寧地區能源基礎設施發展中的問題及融合需求

3.1 供電系統

(1)電網各自發展，設施重復建設。由于歷史原因，大伊寧地區主要由國網伊犁供電公司供電，局部由第四師電力公司和伊河電力有限公司供電。3個相對獨立的電網各自發展、重復建設造成投資浪費。

(2)網架仍顯薄弱，供電能力仍需提高。目前伊犁電網220 kV主干網已經基本形成，在伊犁負荷中心區域已經形成局部環網結構。隨著大伊寧地區用電負荷的快速增加，還需通過220 kV新建輸變電工程進一步提高電網供電能力，補強雙環網結構。

(3)750 kV電力通道容量飽和，可靠性不足。目前伊犁主網架構是以伊犁750 kV變電站為核心的輻射型網絡。有2條750 kV線路接入伊犁變電站，1條伊犁至烏蘇的750 kV線路，1條伊犁至庫車的750 kV線路，輸電極限約2000 MW。除此之外，電網最高運行電壓為220 kV，限制了伊犁電力的外送能力。

3.2 燃氣系統

(1)天然氣管道氣化率較低，中心區和其他區域用氣水平相差較大。城區天然氣建設速度落后于城市建設步伐，難以滿足今后規模供氣的要求。

(2)輸配系統需優化，管網設施亟需改造。目前調峰、應急設施不能滿足發展需要，如何保證冬季用氣高峰期間平穩供氣成為首要難題。氣源單一，如遇特殊情況，將會影響城市正常用氣。

(3)鄉鎮燃氣基礎設施薄弱。除清水河鎮外，各鄉鎮尚無天然氣管道設施，部分居民用氣以分散式的瓶裝液化石油氣供應，給安全管理帶來諸多不便，同時增加了行政管理成本。

3.3 供熱系統

(1)集中供熱發展較為滯后，隨著供熱負荷增長，熱源無法滿足近期供熱需求。

(2)鍋爐均以煤炭為燃料，規模較小的鍋爐相應的環保措施水平相對落后，采暖時對環境污染較為嚴重。

(3)部分供熱鍋爐位于城區，對周邊環境造成影響，燃料堆場占用了大量的城市建設用地，非采暖期供熱設施停運，土地綜合利用效率較低。

4 大伊寧地區能源基礎設施一體化發展措施

4.1 統籌規劃電源布局，增強電力輸送和區域電力供應保障能力

2016年下發的《國務院關于煤炭行業化解過剩產能實現脫困發展的意見》中指出，“鼓勵發展煤電一體化，引導大型火電企業與煤炭企業之間參股。鼓勵利用廢棄的煤礦工業廣場及其周邊地區，發展風電、光伏發電和現代農業”。伊犁是新疆四大煤炭基地之一，伊犁州直境內煤炭資源預測儲量為4772億t，占全疆的21.8%，僅次于哈密的5408億t，居全疆第2位。豐富的煤炭資源為伊犁建設大型火電廠提供了條件。大伊寧地區應在現有基礎上有序建設大容量、高參數、低排放的高效燃煤發電項目，拉動煤電和其他基礎產業的投資；利用伊犁地區豐富的太陽能資源建設好圖顥新能源、華光、科陸等一批光伏電廠，依據伊犁河谷風電發展規劃布局風場，積極推進電源結構向合理化、清潔化、低碳化和技術現代化等方向優化調整。大伊寧地區供電系統規劃情況見圖2。

圖2 大伊寧地區供電系統規劃圖

大伊寧地區應構建安全高效的遠距離輸電網和可靠靈活的主動配電網。構建伊犁地區750 kV網架，加快建設伊犁-伊斯蘭堡±800 kV直流特高壓輸電工程，積極爭取伊犁-湖北荊門±1100 kV直流輸電項目落地伊犁，滿足伊犁河谷電源送出要求。近期新增伊犁-烏蘇第二回750 kV線路以及伊犁-庫車第二回750 kV線路，伊犁電網750 kV外送通道送電極限達到4000 MW。遠期在750 kV伊犁變電站的基礎上新建750 kV察布查爾縣變電站，結合大伊寧地區周邊新建的750 kV特克斯變電站，形成環伊犁河谷的伊犁變電站-察布查爾縣變電站-特克斯變電站的750 kV網絡結構，并在750kV察布查爾縣變電站西南方向爭取建設750 kV換流±800 kV中巴送端換流站，增強北疆電網輸送能力，滿足伊犁地區大型煤電水電開發、電力外送需求，到2020年伊犁州直外送電量力爭達100億kW·h。構建220 kV雙環網多聯絡的堅強網架結構，保證電廠電力的送出與供電可靠性。增加110 kV變電站布點，增容改造現有110 kV變電站，使110 kV電網覆蓋大伊寧地區。逐步改造35 kV網架結構，增加互通容量，并在遠期向110 kV電網升級，以減少電壓等級提高供電的可靠性。對邊遠牧區用電，考慮到負荷容量少、電源線路過長、電壓降較大的因素，建議對集中點地區采用電網供電；對零散牧民生活用電，可采用小型光伏供電方式。鼓勵電能替代，提高大伊寧地區電力消納水平，減少化石能源的消耗，改善居民生活環境。

4.2 拓展天然氣氣源，建設區域天然氣一張網

大伊寧地區毗鄰西氣東輸能源通道，現已建成西氣東輸二線、三線西段?！兑晾缰菽茉词灏l展規劃》指出：伊犁地區要依托優質煤炭資源，大力發展現代煤化工，提高技術含量和深加工程度，形成煤制氣、煤制油等七大產業鏈，盡快建成一定規模的現代煤化工產業集群。大伊寧地區煤制天然氣規模已達135億m3/a，遠期可達300億m3/a以上，主要來自新疆慶華煤化、新汶礦業集團、伊犁新天煤化工、中電投新疆能源、中煤集團、大唐集團等大型企業，各企業煤制氣通過管道向伊寧市煤制氣集氣站注氣后匯集至霍爾果斯門站進入西氣東輸長輸管線。大伊寧地區長輸燃氣系統規劃見圖3。

圖3 大伊寧地區長輸燃氣系統規劃圖

建設區域天然氣一張網，多渠道拓展天然氣氣源，加快推進連接主干管道的大伊寧地區天然氣管網建設，形成區域內天然氣多氣源的供應體系以及與管道供氣能力相匹配的儲氣應急調峰體系。大伊寧地區中心城區氣源遠期以西氣東輸二線、三線中亞進口天然氣和伊犁地區煤制氣為主供氣源，液化天然氣為補充氣源。鄉鎮地區供氣形式采用CNG聯合站，氣源來自各自的母站。液化天然氣氣源主要來自鄯善液化天然氣工廠等大型企業。保留霍爾果斯至伊寧市的天然氣長輸管線，并新建伊寧市至伊寧縣和察布查爾縣的高壓管道，兩縣新增門站接收管道氣。遠期大伊寧地區城市燃氣輸配系統由門站、次高壓管線、高中壓調壓站、中壓管網、車用CNG站及庭院戶內管組成。

4.3 推廣熱電聯產技術，構筑區域供熱體系

城市燃煤熱電聯產是城市供熱的主要發展方向，根據《熱電聯產管理辦法》文件要求，“20萬人口以上城市實現熱電聯產全覆蓋，優先建設背壓式熱電聯產機組，逐步淘汰純熱水鍋爐”，為熱電聯產項目提供了有力的政策支持?？紤]到大伊寧地區煤炭資源豐富，熱電聯產將是區內供熱的首選方式。因此，大伊寧地區應積極發展熱電聯產集中供熱，逐步替代燃煤鍋爐，工業園區可利用自身工業余熱資源各自開展集中供熱，形成以熱電廠為主供熱源、大型燃煤鍋爐為調峰熱源的區域供熱體系。供熱管網建設方面應考慮市縣交界地區互聯互備，從供熱效率及安全角度出發促進供熱設施共建共享。伊寧市東部地區主干供熱管道應考慮與伊寧縣西部主干供熱管道進行互聯互備，伊寧市伊寧河南岸新區的主干供熱管道應考慮與察縣北部主干供熱管道進行互聯互備，以提高應急保障能力。

在供熱管網不能覆蓋的地區，改用電、新能源或潔凈煤供熱。受少數民族眾多以及傳統居住習慣的影響，大伊寧地區的城區內存在一定規模的院落式民居街區，這部分區域巷道狹窄、地下管線復雜、房屋建筑老舊，建議這些文保區采用太陽能、電、地源熱泵等其他采暖方式解決供熱。新疆地區得天獨厚的太陽能資源、河谷地區豐富的地熱資源，受初期投資較大的影響，城鎮民用建筑中尚未得到大規模使用。隨著大伊寧地區經濟的不斷發展，各地可根據自有條件科學合理發展太陽能熱水供應系統，積極探索地源熱泵技術在本地區的使用，將多種能源合理互補使用，以減少對煤炭資源的依賴。大伊寧地區熱電廠分布規劃見圖4。

圖4 大伊寧地區熱電廠分布規劃圖

5 建議

從電力、燃氣、供熱3個方面對大伊寧地區能源基礎設施一體化發展的現實基礎、融合需求及總體思路進行分析與研究，旨在為北疆地區能源基礎設施一體化發展途徑提供一定的參考。為了保證規劃的實施，政府還應發揮宏觀調控職能，建立區域以上政府層面的協調機構，由協調機構制定區域能源基礎設施建設計劃、設立能源基礎設施建設專項協調資金，對區域能源基礎設施建設進行統一規劃，以促進區域能源基礎設施一體化發展。