【電力】我國未來電網的發展模式和關鍵技術
隨著經濟社會的發展,我國的用電需求將不斷增長,用電特性和能源結構也會在這一過程中不斷變化,為此,要構建符合未來社會發展需求的電網,必須開展中長期電力需求和供應預測,并依此進行電網建設和相關技術研究。
2013年,我國人均年電力消費為3911度,清潔能源電量比重占23.78%。按照“推動能源消費革命”的理念,通過貫徹落實節能優先方針,推行強化節能措施,建議我國中長期電力需求按人均年用電量不超過8000度考慮,以清潔能源發電量占60%的供應方案作為發展目標。8000度以下的人均年用電量大致相當或稍高于法國、德國、日本當前水平,是我國2013年人均年用電量的2倍。將2030~2050年全國人口按照約15億人計算,預測全國用電總量將達到12萬億度,是2013年全社會用電量5.32萬億度的2.25倍。
在此基礎上分析2030 ~2050年我國電力流的總體格局,某學者認為會有兩種可能的情況:第一,在此期間,我國能源資源和負荷中心的逆向分布仍未發生大的改變,電力仍需大容量遠距離輸送,但整體上與2030年相比無顯著增長,風電、太陽能發電的消納將成為電力流增加的主要推動力。第二,隨著核電及大規模可再生能源的開發以及煤電裝機容量的減少,以及負荷中心向中西部地區的擴展、分布式能源的滲透率提高等,在此期間電力流格局將發生較大變化,由目前的大容量遠距離輸送趨向于電力與負荷基本均衡的方向發展,未來對電力的大容量遠距離輸送需求將部分減少或較多地減少。根據目前的發展形勢來看,除非中東部和西部的電力需求比例發生重大變化,出現第二種情況的可能性較小,2030~2050年期間,電力流將維持穩定乃至略有增長。
所以,按強化節能和清潔化約束原則,推薦人均年消費電量8000度(清潔電量占60%)的優化電力供應方案如下:發電量總量約12萬億度,其中煤電占40%,水電占13.13%,非水可再生能源電(太陽能、風能、生物質能)占21.88%,核電占17.5%、天然氣電量占7.5%。
全國發電裝機總容量為33.68億千瓦,其中煤電裝機9.6億千瓦、水電4.5億千瓦、核電3億千瓦、非水可再生能源14.58億千瓦、氣電2億千瓦。
電力消費分區預測表明,2030~2050年我國西部用電量將占全國用電總量的26%~27%,占比較現在的23%略有增加。按人均8000度的發展目標測算,我國2030~2050年中長期西部輸送到中東部地區的電力容量將由現在的1億千瓦增加到4.5億~5.5億千瓦,相應輸送電量為2萬億~2.5萬億度。這是對未來的輸電和電網技術的重大挑戰。
總體來說,我國電網未來發展的目標是:在電源開發方面,支持清潔能源電量占總量60%以上目標的實現;在電能傳輸和分配方面,支持實現西電東送(含北電南送)規模達到4.5 億~5.5億千瓦以上的目標,支持可再生能源和天然氣分布式電源在配電網的規模化接入;在電能利用方面,支持強化節能,提高能源利用效率,提高電能在終端用能的比重。