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变输煤为输电
作者:白建华 评论(0) 标签:
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国务院印发的《能源发展“十二五”规划》,重点提出要优化煤电布局、推动清洁能源高效大规模开发、缓解日益加剧的东中部环境压力等内容。无疑,这对坑口发电和跨区输电发展带来了新的利好。当前国内输煤和输电的比例是20:1,这一数据有可能被提高到4:1

中国晋陕蒙宁新等西部北部省区具有丰富的煤炭资源,保有储量占到全国的近80%。未来新增煤炭产量主要由这些省区提供,新增煤电将主要用于发电,能够支撑大规模煤电基地建设。

 

从输煤到输电

 

华北电网的京津冀鲁、华中电网的鄂豫湘赣、华东电网的沪苏浙闽等东中部省市,是国家电网公司经营范围内的能源电力受入地区,这些受端省市接受区外来电市场空间大小是决定跨区输电规模的关键因素,在跨区输电规划时需要首先研究确定。

 

在进行受端市场空间测算时,通常优先安排国家各种能源规划中确定的清洁和可再生能源发电。因此,在受端省市规划建设的水电、核电、新能源发电按照国家规划已基本明确,并且接受跨区水电输入也基本确定的前提下,受端市场空间将主要研究煤电需求空间。

 

根据受端地区电力需求预测结果,考虑适当的系统备用容量,即可确定总体装机容量需求。在总体装机容量需求中,扣除现有电源及区外来电、规划新增的水电、核电、风电等新能源发电可用于电力平衡的保证容量、规划新增区外来电和国外来电、新增煤电(在建、核准及路条),加上安排的退役机组容量,即可确定煤电市场空间。测算表明,2010-2020年十年间,上述12省市新增煤电需求共计3.3亿千瓦,扣除在建、核准及路条共计约1亿千瓦煤电,煤电市场空间约为2.3亿千瓦。煤电市场空间,可由未来新增煤电电力流和在本地新建煤电装机来满,两者的大小主要由经济竞争力来决定。

 

而送端方面,中国主要煤炭产区大多属于缺水地区,水资源能够支撑多大规模的煤电基地建设,成为大家关注的重点。权威水利研究机构对山西、陕西、宁夏、内蒙古、新疆、黑龙江等六省(自治区),进行了全省及分地区、分行业用水平衡研究,到2020年,可分配给煤电基地发电用水量只占总供水量的8.8%,可支撑煤电装机6亿千瓦以上。考虑当地自用需求,2011-2020年期间,煤电基地外送能力高达4.2亿千瓦。

 

研究表明,利用大容量、高效率、远距离特高压输电,将晋陕蒙宁新煤电基地的煤电输送到东中部地区的落地电价,较东中部受端地区煤电标杆上网电价低0.06-0.13/千瓦时,经济竞争力强。

 

利用多区域电力系统优化扩展软件包,以规划期内系统电力供应总成本(包含电源、跨省跨区电网扩展的投资成本和系统运行成本、环境外部成本、停电损失等)最低为目标, 考虑煤炭产区水资源供应能力、送受端环保空间、送受端煤炭供应能力、铁路煤炭运输能力、送受端电力电量平衡、电力系统调峰调频平衡、清洁能源比重目标、低碳发展目标等主要约束条件,研究确定跨省跨区输电规模、全国电源结构和布局。

 

根据优化结果,2010-2020年十年间,受端12省市将新增煤电电力流2.3亿千瓦,加上已有电力流和新增的水电、风电电力流,到2020年,受端12省市受入电力流总规模将达到3.5亿千瓦。

 

20:14:1

 

按照国家电网规划研究方案,2015年国家电网跨省跨区电力流超过2亿千瓦;2020年国家电网跨省跨区电力流4.5亿千瓦,其中,东中部受端省市受入电力流3.5亿千瓦。“三西”(山西、陕西、蒙西)地区输煤输电比例由目前的20:1,优化为2015年的8:1,2020年的4:1。随着输电的大规模发展,2015年、2020年可分别减少向东中部地区运输煤炭约3.5亿吨、5.5亿吨。加快坑口煤电基地建设、加快发展跨区输电,具有多方面的经济、社会和环境效益:

 

首先,可以有效降低电力供应总成本。煤电基地发电经由特高压输电输送到东中部受端地区,其落地电价低于受端地区煤电标杆上网电价,一方面有助于抑制煤价电价轮番上涨的怪圈,而且由于输电价格具有很强的稳定性,还有助于东中部地区电力供应价格的稳定。2020年,如果主要煤炭产区向东中部负荷中心送电规模接近2.8亿千瓦,每年可节约供电成本770亿元。

 

其次,提高能效节约煤炭。加快发展跨区输电,低热值煤炭就地发电,输煤方式输送的是高热值的洗精煤,能耗高且消耗宝贵燃油的汽车运煤量大幅度降低,能源输送的整体效率将较大提高。测算表明,通过加快发展输电,相比单纯的输煤方式,能源综合利用效率可提高0.53个百分点。按照国家电网的规划方案,与纯输煤方式相比,2020年,通过加快发展特高压输电、实现输煤输电并举,节约煤炭的经济价值可达20亿元。

 

再次,可以优化配置全国环境资源。2020年,东中部地区可减少二氧化硫排放62万吨,每年减少环境损失80亿元(2010年可比价计算)。如考虑PM2.5削减等其他污染物减排效益,环保总效益还要大得多。

 

第四,显著减少东中部高价值土地的占用。输电是“空中能源输送的高速公路”,走廊下土地还能有条件地加以利用,大量节约能源输送环节的占地,仅是输送相同能量输煤通道占地的1/4-1/2。将煤电建在西部北部煤炭基地,未来十年节省东中部土地5400公顷,可用于高附加值产业发展。

 

第五,可以促进清洁能源发展,电源结构得到调整,能源结构得到优化,有助于实现非化石能源占一次能源消费总量比重目标。2020年,东中部地区消纳“西南”等外来水电7400万千瓦,特高压可输送“三北”地区(东北、西北、华北北部)风电到东中部地区9000万千瓦;通过特高压跨区输电网的建设,2020年可减少弃水弃风电量合计超过1000亿千瓦时,从而实现水电、风电的高效利用,减少大量煤炭消费及环境污染物排放。水电、核电、风电及太阳能发电等非水可再生能源发电装机比重,将由2010年的24%提高到2015的年30%2020年的35%。非化石能源占一次能源消费总量的比重,2015年可达11.8%、2020年可达15.1%,可以实现国家预期目标。

 

第六,有利于促进我国西部北部煤炭产区经济社会发展。以山西省为例,输煤、输电两种能源输送方式对GDP的贡献比约为1:6,就业拉动效应比大约为1:2

    

   第七,有利于保障东中部地区的能源供应安全。输煤输电并举,可实现运输方式的多元化,有效减轻铁路运输压力,输电与输煤抗灾风险互补,提高煤炭综合运输体系抵抗各种干扰的能力。

 

(选自《新能源经贸观察》创刊号)


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