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国家能源局《电力发展“十三五”规划》(2016——2020) (征求意见稿)讨论会发言

发布时间:Aug 30, 2017 8:20:39 PM 浏览次数:129

韩英铎   清华大学电机系教授

开场白:同意《规划》的指导思想,四个革命,创新驱动

前年6月习主席提出“能源四个革命”,今年全国科技创新大会上又指出,实施创新发展战略是应对发展环境变化,把握发展自主权,提高核心竞争力的必然选择,是加快转变经济发展方式,破解经济发展深层次矛盾和问题的必然选择,是更好引领我国经发展新常态,保持经济持续健康发展的必然选择。“四个革命”和“创新驱动”,应该是我们当前讨论能源和电力发展问题的总纲!

今年7月1日,习主席又指出要:坚持以新发展理念引领经济发展新常态,加快转变经济发展方式,调整经济发展结构,提高发展质量和效益,“提高发展质量和效益”应该是我们编制“十三五”电力规划的具体目标。

具体意见,仅供参考,欢迎批评指正

1.(P.6)对我国电力发展现状的分析似乎不够到位.

制定好十三五电力发展规划,我认为需要四方面准备工作:

(1)未来负荷预测;(2)对现状的分析,有哪些深层次的矛盾?要实事求是,不简单是个能源平衡问题;(3)对国内外电力技术发展和新走势的认识,大势所趋是什么?(4)规划思想的反思,有没有创新的思维,还是继续惯性思维?我们哪些传统规划思维是过时的,甚至一开始就是错误的?没有这起码的四方面准备,我想我们的规划很难达到国家要求。我觉得《征求意见稿》对后三条都反映不够充分!

(P.6)说“电力设备利用率不高,火电利用小时数持续下降,输电系统利用率偏低”,这对现在电力系统发展存在的问题,深层次矛盾的严重性是否估计的不够?《征求意见稿》还说现在“输电网稳定运行压力加大,安全风险增加”——现在新常态下,负荷水平下降,输电网冗余加大,安全风险还增加了?这不符合事实也违背常识!

业内大家都很清楚:

(1)2015年全国6000kW以上火电机组平均利用小时数降至4000h以下,有的地区达到3000h,这意味着有差不多1/3的火电装机(大约3亿kW,经济日报说2亿kW)在闲置,而2015年全国又净增发电机容量1.4亿kW,"创年度投产规模历史新高",导致供需之间严重失衡。经济日报观点认为原因是“企业盲目扩张”和“地方政府贪图眼前利益”;不知道我们规划有没有什么问题?我们规划的观念是否不符合变化了的新形势?传统规划是以夏大冬大的尖峰负荷为基准再加检修和热备用来安排所有发输配用设备容量的,而尖峰负荷的10%运行不到500h,盘子大了就造成大量冗余,当然还有其它许多原因。

(2)全国500kV线路达107993km,每条500kV线路本来可以送120万kW,实际60%左右的线路大部分时间运行在60万kW以下,全国60%的500kV省间联络线平均输送功率也低于经济输送功率的50%。结论是发电设备和电网设备冗余很大,大有潜力可挖。适当改造现有500kV电网应该可以承受西电东输对受端电网的需求!甚至有的网局领导人说即便不架新线路也可以支撑今后5年负荷的增长;

注1:对现状分析很重要

到2015年底全国有15亿kW装机,如果其中火电10亿kW(实际是9。9亿)×6000h=6万亿度;水电装机3亿kW×3000h=9000亿度,核电装机0.4万亿kW×6000h=2400亿度;风电装机1亿kW×1000h=1000亿度,总发电量就远大于<十三五计划>的7万亿度。如果再搞到20亿kW装机,每类电站运行小时是多少?是否在制造过剩产能?

如果说到2015年我们的输电网建设并没有大大滞后于电源建设的话,实际上到处在冗余,即那么现在的输电网应该是可以负担7万亿度电量的输电任务的!《十三五计划》再花1.5万亿元搞输电网建设是否又在扩大冗余水平?

2.电网规划需要新思维,有一些是惯性思维缺乏新意

应该改变旧的传统受端电网规划设计理念——用大电网冗余来应对小概率或极小概率事件,肯定造成巨大资金浪费,是不可取的!搞华北、华东的罩在500kV上面的交流特高压电网是“三华交流特高压网”的变种,是不必要,不经济的,是添乱的,是这种错误规划思想的顽强表现!需要经过严格评审,不应该如此简单地纳入《十三五规划》!这方面我看到网络上谭永才、郭象容、王仲鸿有一篇文章有详细论述,我这里不再赘述。

《规划》中的华北和华东的两个区域特高压环网方案缺乏严肃的科学论证的话,可以将现有区域超高压电网(区域网络可以进行柔性改造)方案同特高压的必要性、安全性和利用率,经济性等方面进行全面科学地评估比较,作为政府主管部门应该有能力、有必要、有义务提供现在真正运行的电网数据,让大家分析比较,不给数据让大家自己想办法,这是无能的做法,也是不负责任的做法。

靠创新思维,采用新技术,可以更好地解决花巨资上交流特高压电网所提出问题:(1)根据认真分析论证,适当完善现有已经很紧密的500kV骨干网(例如新架个别线路、关键线路加固定串补,因地制宜改变运行规程等等,提升500kV线路输电能力)(2)在精选直流落点的同时,受端电网采用直流或柔直分隔,重负荷区域加装动态无功支撑,HVDC受端换流站柔性化改造(±800kV换流站大约60亿元,花70-80亿元换成柔性直流输电的换流站,就没有换相失败问题了!干嘛要花上千亿元罩一个交流特高压电网呢!)等技术,可以用少得多的钱有效解决受端电网安全问题,而且符合国际电力系统新型电网发展走势。

南方电网已经有很好的示范,8回直流进入广东,采用适当的措施就驾驭的很有效了,他们还在考虑进一步将广东省网内部柔性分隔,搞混合直流,效果还会更好!希望国网和南网能做好交流经验!“十三五”规划应该推广公认先进的技术!

这张PPT内容是我和李立呈院士商量过的共同意见

3.对于“十二五”期间的电网建设需要进行反思,“错勿惮改”,不要“一错再错”,越陷越深,浪费越来越大!

(P.27)“重点实施大气污染防治行动几条输电通道”每一条通道是否没有必要进行方案论证?

“大气污染防治”为什么要选择贵一倍的交流特高压输电线路? 晋东南交流特高压试验示范工程并没有达到设计指标,也没有达到中国工程院咨询报告的“满负荷运行考验”的要求,又花46亿元搞扩建工程,(据说按照发改委领导要求),尽管送到500万kW,最大至570万kW,但到半途的南阳就走掉2/3,而且加了串补,并不表明交流特高压的优越,为了减少电磁环网,晋东南1000kV投运,原河北辛安到河南洹安78km的500kV连线停运;哈郑直流上来又发现双极闭锁会引起晋东南联络线震荡,于是提出晋东南联络线要上第二回。

注1:

根据中国电科院的研究报告:

"电科院在现有电网基础上,考虑试验示范工程扩建,针对哈郑直流进行安全分析。研究表明,“试验示范扩建工程”北电南送5000MW时,哈郑直流发生双极闭锁,系统失稳,震荡中心在晋东南至南阳线路上,导致晋东南至南阳特高压线路解列,华中电网功率缺额超过10000MW,低频减载装置动作。切除负荷6000MW后,系统频率可以恢复。若限制直流输送功率不超过4000MW或限制“试验示范扩建工程”南送功率不超过2000MW,可以使系统在双极闭锁故障下保持稳定,考虑与哈密至郑州直流同步建设蒙西至长沙(“西纵”)交流特高压工程,计算表明,在华北至华中断面南送9800MW,且哈密直流满送情况下,直流双极闭锁后,受端电网无需采取措施系统可以保持稳定。

因此,为充分发挥哈密至郑州直流以及试验示范工程输送电力作用,保障系统安全稳定运行,建议“西纵”交流特高压工程与本工程同期建设投产。"

不知道报告说的是什么震荡?广域控制为什么不能解决?把辛安到洹安的联络线投运为什么不能解决,却需要再加一条线?如此补漏洞有完没完?

如果我们中国的电网规划似这样走一步看一步,缺乏科学性,而且也没有人问责,甚至为了使某个方案成立,故意拿出明显不可比的方案进行比较,甚至还有其他更恶劣的做法,今后如何向国人交代?

注2:上述描述情况恰恰反映了特高压同步联网的弊病!如果没有特高压紧密同步电网的话,哈密直流即使N-2,作为1.7亿kW装机的华中电网,损失800万kW,本来没有问题,第一轮低频减载都不会动作!现在自己造成的事故扩大,只好再加一个配套的更大的工程来作为事故备用!这是很不科学的!

这个案例也提醒我们,如果哈密直流落点离开晋东南特高压交流落点远一些,譬如落到湖北去,岂不没有这么多麻烦了吗?为什么要落点郑州?落点方案方案经过详细比选吗?

这个报告也再一次提醒我们,电力系统规划本来是个长期动态规划问题,每一个重要线路的规划计算都是要考虑它的后效性!如果我们的规划计算都是象上述报告那样,头痛医头,脚痛医脚,那么所鼓吹的“西纵”如跳掉又要产生什么连锁反应,于是又需要架设什么线路?

4.对交流特高压输电的工程应用希望有个小结

个人看法:经过十年的反复研讨和实践现在对交流特高压应该看得很清楚了!交流特高压问题应该有一个小结了!应该给电力消费者一个合理的交代了。

(1)电工基本原理不能违背造成交流特高压先天性劣势——输电能力只相当于两回500kV线路,相同输电能力比500kV紧凑型,更比±800kV直流贵一倍以上!(示范工程640km,电抗163欧。折算到500kV侧300万kVA变压器的电抗为18%,共120欧姆,相当于把输电线路电抗增加[120欧+163欧]。目前50kA是500kV通用开关的最大切断电流,就是等值电抗的最小可能值和最大静态稳定极限功率值,对应的两项电抗共46欧。相当又把输电线电抗增加28%[46欧]两项使总阻抗增加一倍,所以,输电能力只能相当于两回而不是四回,而造价要比两回500kV贵一倍!)加上每隔300至400km要加一座变电站无功支撑,又增加了造价,又必须造成电磁环网,这是它的天生劣质!

(2)工程实践检验结果不能违背——示范工程设计送300万kW,实际上250万kW就不稳定了!实际上并没有达到设计指标,也没有达到满负荷运行的要求;扩建工程加串补并没有说明什么问题,又浪费了40多亿元。

(3)建“三华同步电网”提出了各种站不住脚的理由,现在改变成了华北、华东两个交流特高压同步电网,不知道是否经过了充分论证和评审?怎样论证和评审的!这么大的事情就这样随便地写入规划,是否太轻率了?建议在《电力发展“十三五”规划(2016—2020年)》中,不具体列出新增交流特高压输电工程,以免造成既成事实,为科学论证提供一定的操作空间,为科学决策提供可以回旋的余地,可避免造成一错再错的重大失误。

(4)交流特高压是俄、日弃用技术,他们研究多年,花了不少钱,好多年前就搞成了,然后弃用或降压运行了,必有其深刻道理。他们与这个“大金矿”擦肩而过,却被中国人“捡漏”了,这在当今世界传统行业中可能性虽不能说绝对没有,但一定是极其少的!

5.政策制定是否需要进一步完善?

根据中共中央、国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见(中发[2015]9号)文件,输配电价逐步过渡到按“准许成本加合理收益”原则。

根据文件,以后过网电价可能就是“准许成本×106—108%”。这样一来,电网公司投资越高、越贵收益越多!只要项目得到批准,这些公众是不清楚的!

新常态下过网电价问题已经成为制约经济发展的重要问题,对一些企业甚至是生死存亡的问题(宁夏高耗能企业用自备电厂的电2角多就可以盈利,如向电网买电每度电0.5元多,就得破产。延长石油集团自发电每度0.3元,不能自己用,必须送到网上,但从网上买下来就得花0.6元多,其实出330KV设备外下面各电压水平上的设备都是油田的!这样的案例很多。)

政府主管部门责任重大,希望政府主管部门严格地把关,需要对电网有效资产进行评估形成节点电价,防止大电网夸大电网资本!政府主管部门要敢于担当,不要让关系国家电力安全的、投资巨大的重大工程被搞成“攻关工程”,更不要让他“改头换面”,“巧立名目”,以什么“重点实施大气污染防治行动”的名义,不经过严格评审就列入规划。英国电力市场改革,不同地区电价差高达十几倍的政策值得借鉴,既减少了远距离输电的压力,也减少了远距离输电的安全问题。

6.建议不是“充分论证全国同步电网格局问题”而是立项研究我国电网中长期动态规划问题。

电力系统规划实际上是中长期动态整数规划问题,理论上也并没有完全解决,仅仅拿出一个目标网架实际上很难说明是否合理,不是算几个稳定就行了,因为要考虑如何过渡问题,还要考虑到电网技术的发展,还要创新发展规划理论和理念。

希望十三五规划立项研究我国电网中长期发展的动态规划的理论、方法和方案问题。

还有其他影响电网规划和运行的经典问题,如“负荷黑箱子”问题,也希望下决心解决。

希望能源局征求各方意见之后,要跳出来,站在国家的高度,全局的高度,对国家负责,对用电企业负责,对老百姓负责,敢于担当,敢于创新,制定出高水平的规划!         谢谢

本文根据原幻灯片转抄,有误以幻灯片为准。