云南新能源優(yōu)化發(fā)展空間研究

張劭輝

(云南電網(wǎng)責(zé)任有限公司，昆明 650011)

云南新能源優(yōu)化發(fā)展空間研究

張劭輝

(云南電網(wǎng)責(zé)任有限公司，昆明 650011)

采用先整體后局部的思路，根據(jù) “十三五”期間負(fù)荷、電源和電網(wǎng)的發(fā)展情況，結(jié)合新能源的消納空間，對云南全省、主要片區(qū)、重點區(qū)域的新能源開發(fā)規(guī)模給出合理的建議，優(yōu)化新能源在云南的發(fā)展布局。

新能源資源；消納空間；網(wǎng)架能力

0 前言

在新能源快速發(fā)展的趨勢下，為充分利用新能源的清潔電力，促進(jìn)新能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，對新能源在云南省的發(fā)展空間進(jìn)行研究是有必要的。通過研究云南新能源的發(fā)展空間問題，確定“十三五”期間云南省新能源的發(fā)展規(guī)模，探尋云南新能源發(fā)展的思路，指導(dǎo)新能源企業(yè)合理發(fā)展。

1 新能源發(fā)展存在的問題

1)新能源開發(fā)迅速但呈現(xiàn)無序開發(fā)的現(xiàn)象，開發(fā)企業(yè)重視資源，對消納市場、電網(wǎng)條件均不了解，目前已經(jīng)存在部分新能源不能完全消納，出現(xiàn)棄風(fēng)和棄光的問題。

2)云南是水電資源大省，水電開發(fā)是云南省的一項支柱產(chǎn)業(yè)，2020年云南水電將達(dá)到8 000萬千瓦左右，占電源總規(guī)模70%以上。從新增水電分布來看，大部分水電與新能源均位于滇西地區(qū)，分布區(qū)域重疊，造成新能源與水電開發(fā)的矛盾。新能源與水電、火電等常規(guī)能源的矛盾開始凸顯，特別是局部地區(qū)新能源與水電競爭上網(wǎng)，造成資源浪費(fèi)。

3)新能源資源較好的地方經(jīng)濟(jì)用電需求小，送出消納問題突出。風(fēng)電、光伏電站發(fā)展主要以集中、大規(guī)模并網(wǎng)為主，分布式新能源開發(fā)較少，局部電網(wǎng)能否消納和承受有待進(jìn)一步分析。

2 云南新能源資源發(fā)展規(guī)劃

根據(jù)風(fēng)電、光伏項目開發(fā)的情況，至2020年規(guī)劃開發(fā)風(fēng)電容量1 170萬千瓦，從風(fēng)電分布上看，大理、楚雄、曲靖、紅河、昆明為風(fēng)電開發(fā)集中區(qū)域，開發(fā)容量占83%，怒江、迪慶、德宏則暫時沒有風(fēng)電開發(fā)計劃。至2020年規(guī)劃開發(fā)光伏容量185萬千瓦，從光伏分布上看，大理、楚雄為光伏集中區(qū)域，開發(fā)容量占76%。

3 云南省新能源發(fā)展空間分析

為了測算 “十三五”新能源建設(shè)空間，在新能源不參與計算的情況下，對2020年云南供需形勢進(jìn)行分析，結(jié)果如下：

按枯水年測算，2020年全年共78億千瓦時的電量缺額，除5～9月份外，其他月份電力均有電力缺額，最大為436萬千瓦。火電利用小時數(shù)已達(dá)到6 923小時，超出云南火電的發(fā)電能力，如果按電煤供應(yīng)能力5 500小時進(jìn)行約束，全年將會出現(xiàn)320億千瓦時的電量缺額。

按平水年測算，12月略有缺額。5～10月份電力盈余在589～805萬千瓦，其中7～9月份有70～130萬千瓦的水電電力富余，97億千瓦時水電電量富余。但12月份有168萬千瓦的電力缺額，全年共11億千瓦時的電量缺額。全年火電利用小時數(shù)5 224小時?？紤]到火電為化石能源，若考慮減少化石能源消耗，可降低火電出力來接納新能源電力，以平水年火電4 000小時進(jìn)行估算，則可進(jìn)一步減少火電電量可消納新能源電力219億千瓦時。

考慮到光伏的規(guī)模較小，利用小時數(shù)較低，可忽略不計。風(fēng)電按2 200小時估算，則2020年平水年、枯水年全省可接納的風(fēng)電規(guī)模約為995、1 455萬千瓦。因此，“十三五”期間新能源在云南省的發(fā)展空間約為1 000萬千瓦左右。值得注意的是，平水年豐期已有棄水，無法消納新能源的電力電量。

4 主要片區(qū)新能源發(fā)展空間分析

滇中、滇南是負(fù)荷密集的地區(qū)，上述地區(qū)“十三五”期間豐枯期均出現(xiàn)大量缺額，分別為570萬千瓦、400萬千瓦左右。在上述兩地區(qū)發(fā)展新能源也可作為電力的就近補(bǔ)充，可適當(dāng)推進(jìn)開發(fā)。

滇東地區(qū)負(fù)荷也較為密集，同時也是云南省內(nèi)火電基地。豐期火電考慮保安開機(jī)方式，最大電力缺額達(dá)到了360萬千瓦左右；而枯季火電大發(fā)，出現(xiàn)了230萬千瓦的電力盈余。考慮到火電為化石能源，從節(jié)能減排的角度上，枯期可進(jìn)一步調(diào)減火電開機(jī)接納新能源。

滇西北盈余電力約966萬千瓦，豐期大量電力需外送，已經(jīng)超過大理+仁和斷面的外送極限950萬千瓦。從網(wǎng)架送出能力的角度，在滇西北地區(qū)及仁和片區(qū)新能源開發(fā)過多，豐期會出現(xiàn)送出受阻的問題。從遠(yuǎn)期來看，若怒江中下游電站開發(fā)，則現(xiàn)有的滇西北網(wǎng)架更不能滿足要求。因此建議滇西北地區(qū)及仁和片區(qū)的新能源合理開發(fā)。

與滇西北的情況類似，2020年豐期滇西南片區(qū)的盈余電力約650萬千瓦，已經(jīng)逼近墨江+思茅斷面的外送極限685萬千瓦。遠(yuǎn)期博尚至思茅規(guī)劃新建兩回500千伏線路，不過隨著境外緬甸的水電接入滇西南電網(wǎng)，遠(yuǎn)期盈余電力可能進(jìn)一步加大。但是，考慮到境外水電的建設(shè)不確定性，滇西南地區(qū)的送出裕度受制于水電的開發(fā)進(jìn)度。因此建議滇西南地區(qū)新能源開發(fā)需關(guān)注近區(qū)大水電的接入，合理控制開發(fā)規(guī)模。

5 大理新能源發(fā)展空間分析

大理州風(fēng)電、光伏資源均較為優(yōu)異，而負(fù)荷發(fā)展相對緩慢，不失一般性，選取大理州作為典型代表，分析新能源在該地區(qū)的發(fā)展空間。

5.1 研究原則和方法

1)從就地消納的角度，新能源在大理州的發(fā)展具有就地消納的電力電量空間；

2)從網(wǎng)架能力的角度，新能源在大理州的發(fā)展不會造成局部電網(wǎng)斷面受阻。

5.2 消納空間分析

500 千伏電源、新能源不參與平衡，對2020年逐月進(jìn)行電力、電量平衡分析，計算得到的電力、電量消納空間，再分別根據(jù)新能源的最大出力曲線和平均出力曲線去反算可接納的新能源裝機(jī)容量。

為了實現(xiàn)新能源的去啊年就地消納，取折算出的逐月裝機(jī)最小值作為本地州新能源可接納的裝機(jī)規(guī)模?？紤]到風(fēng)電的出力波動性大，最大出力出現(xiàn)的具有隨機(jī)性，因此由電力平衡結(jié)果折算出的新能源規(guī)模僅作為參考，而由電量平衡結(jié)果折算出的新能源規(guī)模作為主要依據(jù)。計算結(jié)果見下圖所示：

圖1 大理新能源電量消納空間示意 單位：MW

圖2 大理新能源電力消納空間示意 單位：MW

由于豐水期全省已有棄水，因此大理州豐水期不具備新能源消納空間。從電量消納的角度，計算出新能源電量消納空間，用新能源平均出力折算后，取折算裝機(jī)的全年最小值，得到2020年大理州可接納的風(fēng)電開發(fā)規(guī)模為212萬千瓦。從電力完全消納的角度，則2020年可接受風(fēng)電規(guī)模為216萬千瓦。風(fēng)電在大理州的電力消納空間基本上與電量消納空間相當(dāng)。

綜合上述消納分析，從就地消納的角度，建議2020年大理州的風(fēng)電規(guī)模考慮 210萬千瓦左右。

5.3 網(wǎng)架送電能力分析

采用新能源開發(fā)方案對網(wǎng)架送電能力進(jìn)行校核，考慮豐季 (8月)、枯期 (12月)典型情況。為了校核網(wǎng)架送出的嚴(yán)苛情況，為運(yùn)行留有裕度，在局部斷面分析時風(fēng)電豐期出力考慮為50%，枯期出力考慮為90%；光伏電站分腰方式 (出力考慮為95%)和晚高峰 (不出力)進(jìn)行校核。

6 結(jié)束語

1)從全省的新能源發(fā)展空間來看， “十三五”期間接納新能源的規(guī)模約為1 000萬千瓦左右，枯水年的發(fā)展空間明顯大于平水年。

2)“十三五”期間云南省平水年豐期已有棄水，無法消納新能源的電力電量。

3)從新能源布局上看，滇西北、滇西南均為水電富集的末端電網(wǎng)，受制于負(fù)荷發(fā)展和網(wǎng)架能力，建議新能源的開發(fā)規(guī)模與當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷發(fā)展匹配，可適當(dāng)放緩建設(shè)。滇中、滇東、滇南片區(qū)消納空間充足，建議積極推進(jìn)新能源開發(fā)，可優(yōu)先開發(fā)；

4)對于新能源資源豐富的大理地區(qū)，“十三五”期間建議新能源的開發(fā)規(guī)?？刂圃?10萬千瓦左右，新能源在大理的發(fā)展需與負(fù)荷、電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

[1] 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司規(guī)劃研究中心，云南省電力設(shè)計院有限公司.云南電力工業(yè) “十三五”及中長期規(guī)劃 [Z] .2014，53-X07101K.

[2] 云南省電力設(shè)計院有限公司.云南發(fā)展政策專題研究[Z].2013，53-X06271.

[3] 云南省電力設(shè)計院有限公司.云南 “十二五”風(fēng)力發(fā)電出力特性與集群效應(yīng)研究 [Z].2012，53-X05921K.

Study on Optimal Development of Yunnan New Energy

ZHANG Shaohui
(Yunnan Power Grid Co.，Ltd.，Kunming 650011，China)

this paper using the global to ocal method.According to the 2015-2020 load，power supply and power grid development，combined with the newenergy consumption space，this paper gives the advice for development scale of Yunnan Province，the main area，key areas，and optimizes the distribution of new energy in Yunnan.

new energy resources；consumption space；power grid capacity

TM74

B

1006-7345(2015)05-0001-03

2015-06-01

張劭輝 (1979)，男，碩士，工程師，云南電網(wǎng)公司，從事電網(wǎng)規(guī)劃研究和管理工作 (e-mail)zsh_1979＠163.com。