“無論是在質上,還是在量上,我國都已躋身世界電力大國行列。”
在北京召開的“2005中國電力論壇”上,國家發改委副主任張國寶在談到我國電力工業這幾年取得的成績時這樣說。
在列舉近年來我國電力建設取得的諸多重大進步時,張國寶特別提到了今年6月17日在河南靈寶建成投產的靈寶換流站工程。
業內人士知道,靈寶換流站工程的建成投產,是我國直流輸電技術進步和設備國產化的一個重要里程碑,標志著我國已經具備了設計和建設成套大容量、超高壓直流工程的能力,并達到了國際同類工程的水平。
我國是在上世紀90年代初建成第一個超高壓直流輸電工程的,但在靈寶工程建成前,我國建成的幾個超高壓直流輸電工程,均采用了由國外設備制造商總承包、總負責的“交鑰匙”建設模式,國內廠家僅是通過技術引進和國產化協議分包了部分設備制造。而靈寶換流站工程的意義和特點在于,它是我國第一個全國產化大型直流聯網工程,系統研究、成套設備和工程設計均由國家電網公司自主承擔,主要設備也實現了100%的國產化。
但是如果注意到靈寶換流站工程,同時也是一個西北電網與華中電網的聯網工程,隨著它的建成投產,此前已實現東北、華北、華中、華東、南方電網間互聯的我國電網,也從這一天起步入了全國聯網的新時代。靈寶工程的建成投產給我國電力工業帶來的變化,將遠遠超出其給我國電網建設帶來的意義,即它為電力工業著眼全國實現優化配置電力資源,提供了一個新平臺。
我國一次能源和用電負荷的分布極其不均衡,主要能源資源中,煤炭主要集中在西部和北部,水能資源主要集中在西南部地區。用電中心主要處于東部、南部沿海地區和經濟發達地區。全國聯網目標的實現,將極大地促進西南部地區的水電開發,促進西北部地區的煤電開發,在加快電源結構調整的同時,也減少了煤炭運輸對鐵路等各類運輸的壓力。
電力無法經濟儲存,產、供、銷瞬間同時完成的特點,電力需要提供普遍服務的公用事業性質,決定了電力工業要向用戶提供安全可靠供電,有兩種辦法可供選擇,一是按全社會最高用電負荷來配置發電能力,一是以盡可能少的發電能力來充分滿足用戶的合理用電需求。前者實際上走的是一條粗放型發展電力工業的路,必然導致大量發電裝機在用電低谷時停機,也是我們人多資源少的國情所無法承受的。后者則走的是少投入、多產出的路,也是實現電力工業可持續發展的必由之路。走這條路,就應在加快電源和電網建設的同時,加快由省級電網到區域電網,再由區域電網到全國聯網,甚至跨國聯網的電網擴大進程。從我國的情況看,實現全國聯網后,將極大的促進電力工業在水火互濟、時差錯峰、跨流域補償和減少電網備用裝機等方面取得資源優化的效益。
目前我國許多省級、區域電網的主要電源或是燃煤電站或是水電站,如華北、華東電網主要以火電廠為主;華中、西北電網主要水電比重則要占到50%左右。實際運行表明,以火電為主的電網,調峰問題突出。因為燃煤發電機組啟停困難,以1臺30萬千瓦機組為例,啟停一次的費用就需50萬元,且出力變動范圍小,帶負荷速率慢,難以滿足電網負荷隨時需要增減的要求,不如開停機靈活的水電站參與運行專門承擔高峰負荷有利。此外,水電比重大的電網,常會出現汛期季節性電能得不到充分合理利用和枯水期供電不足的問題。如位于華中電網的葛洲壩電站,在來水豐枯期發電能力相差達210萬千瓦。聯網后,在豐水期,水電站多的省份可以加大向火電居多的省份送電;枯水季節,火電居多的省份則向水電多的省份供電,取得水火互濟的效益。
我國幅員遼闊,東西時差相差4個小時左右,加上各地區氣候、用電結構、負荷特征、電源組成的差異,不僅各地區年最高負荷出現的時間不一,就是日最高負荷出現的時間也前后有別。以華東、華中、川渝地區為例,東西跨度長達2000公里,平均時差達1至1.5小時,夏季最高日用電負荷華東、華中地區出現在20點,川渝出現在21點。聯網后,就可按最高負荷從東向西的潮流秩序,通過統一調度網內機組發電,東部出現用電最高負荷時,把中、西部的電能輸往東部;到中西部地區出現最高用電負荷時,再把東部的電輸往西部。這樣就可取得用較少的發電機組保證盡可能多用電需求的效益。據對歷史上華東、華中和川渝電網年、季、日用電負荷資料測算,上述三地區聯網運行后,通過經濟調度,就可使最高負荷比三網獨立運行自我平衡時減少370萬千瓦,相應取得減少裝機450萬千瓦,減少電站投資200億元以上的效益。
跨流域補償,就是利用我國南北江河來水時間的不同,實現電力互送。南方江河來水早、來水多時,就讓南方江河上電站多發電,在滿足所在地區用電需求同時,盡量往北方送。北方河流上的電站這時就可少發電或不發電,盡量多蓄水。到南方江河進入枯水期后,讓北方河流上的電站再多發電。這樣就可在相同電力需求情況下,同時收到減少電力裝機、減少棄水、節約煤炭一舉三得的效果。
當然,要使全國聯網的效益真正成為現實,還需要電力工業在繼續加快電源和電網建設的同時,從國情出發,進一步積極、穩妥地加大包括電價機制改革為核心的電力體制改革。