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        西藏昌都電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案探討

        2011-07-17 03:39:52何志強
        四川電力技術(shù) 2011年4期
        關(guān)鍵詞:曲河昌都玉樹

        何志強,扎 西,鄭 勇,鄭 蕩

        (1.西南電力設(shè)計院,四川成都 610021;2.西藏電力有限公司,西藏拉薩 850000)

        0 引言

        目前,西藏自治區(qū)形成了覆蓋拉薩、山南、日喀則、那曲、林芝五個地市的西藏中部電網(wǎng)和昌都、阿里共二個地區(qū)電網(wǎng)共“一大二小”三個地市級獨立電網(wǎng)以及由農(nóng)村小水電、太陽能光伏電站供電的眾多獨立小電網(wǎng)和分散戶用系統(tǒng),構(gòu)成了大電網(wǎng)供電和分散獨立電源供電相結(jié)合、多能互補的供電格局。

        昌都地區(qū)地處西藏自治區(qū)東南部,東與四川省的德格、白玉、石渠、巴塘四縣隔江相望,東南與云南省的德欽縣接壤,西南與林芝地區(qū)毗鄰,西北與那曲地區(qū)相連,北面與青海省的玉樹州交界,總面積為11萬km2,占西藏自治區(qū)總面積的8.9%,轄昌都、江達、類烏齊和芒康、洛隆等11個縣,是西藏自治區(qū)東大門。昌都礦產(chǎn)資源十分豐富。全地區(qū)已發(fā)現(xiàn)或探明的礦種有52種。昌都地區(qū)水能資源開發(fā)潛力巨大,境內(nèi)金沙江、瀾滄江、怒江三江并流,水力資源理論蘊藏量達40 460 MW。

        目前,昌都電網(wǎng)供電范圍僅覆蓋昌都縣大部及察雅縣、江達縣、八宿縣和類烏齊縣少量鄉(xiāng)鎮(zhèn)。昌都電網(wǎng)最高電壓等級為110 kV,已形成以110 kV鏈式電網(wǎng)為主網(wǎng)架,以35 kV電網(wǎng)為骨干配電網(wǎng)絡(luò)的輻射形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。截至到2010年年底,昌都電網(wǎng)電源裝機為71.2 MW,全部為水電。2010年昌都電網(wǎng)實際最大用電負荷約為34 MW,實際用電能量約為140 GWh。

        根據(jù)《西藏電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,“十二五”期間昌都地區(qū)礦產(chǎn)業(yè)的電力需求量將呈現(xiàn)超常規(guī)增長,此外昌都電網(wǎng)覆蓋范圍遠期將擴大到昌都地區(qū)的全部縣份。由于負荷增長迅猛,加之規(guī)劃電源全部為水電,與電網(wǎng)負荷特性不匹配,昌都電網(wǎng)豐枯期電力供需矛盾十分突出。

        1 昌都電網(wǎng)規(guī)劃簡述

        1.1 負荷預(yù)測

        昌都地區(qū)“十二五”及以后,礦產(chǎn)業(yè)的電力需求量將逐漸成為電力消費的主要大戶,其中主要礦業(yè)負荷包括玉龍銅礦負荷、類烏齊菱鎂礦負荷及邦達鎮(zhèn)周邊采礦負荷。此外,遠期“三江”流域水電開發(fā)的施工用電負荷及相關(guān)建材生產(chǎn)用電負荷也將是昌都電網(wǎng)負荷的重要增長點。

        根據(jù)《西藏電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》負荷預(yù)測結(jié)果,2015年昌都電網(wǎng)用電能量將達到1 TWh,最大負荷將達到183 MW,“十二五”期間電量年均增長32.0%,負荷年均增長26.7%;2020年昌都電網(wǎng)用電能量將達到1.92 TWh,最大負荷將達到344 MW,“十三五”期間電量年均增長13.9%,負荷年均增長13.4%。

        1.2 電源規(guī)劃

        根據(jù)《西藏電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,昌都電網(wǎng)2013年左右將投產(chǎn)果多水電站(160 MW);2016年左右將投產(chǎn)側(cè)格水電站(160 MW)。根據(jù)電源建設(shè)進度安排,2015和2020年昌都電網(wǎng)電源總裝機容量分別為231.2 MW和391.2 MW(全部為水電)。

        1.3 電力供需分析

        根據(jù)昌都電網(wǎng)負荷預(yù)測和電源規(guī)劃,其供電平衡結(jié)果見表1。從平衡結(jié)果可以看出,“十二五”后期果多水電站投產(chǎn)后,昌都電網(wǎng)豐期電力有較大富余,但枯期缺電仍較為嚴重,其中2015年豐期電力富余約為85 MW,枯期電力缺額約為90 MW?!笆濉逼陂g,盡管投產(chǎn)了側(cè)格水電站,電網(wǎng)豐期電力富余、枯期缺電的問題仍然突出,其中2020年豐期電力富余約為116 MW,枯期電力缺額約為187 MW。

        由平衡結(jié)果可以看出,由于昌都電網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)規(guī)劃電源與電網(wǎng)負荷特性不匹配,水電豐期大發(fā)時,電網(wǎng)負荷較小;枯期出力小時電網(wǎng)負荷較大,“十二五”后期昌都電網(wǎng)豐期多電,枯期缺電的問題十分突出。

        由于運營成本及生態(tài)環(huán)境保護等多方面因素的制約,昌都電網(wǎng)建設(shè)煤電或燃油機組的可行性較低,其規(guī)劃電源仍將以水電為主,而僅靠網(wǎng)內(nèi)建設(shè)水電電源無法解決并且反而會進一步加劇電網(wǎng)豐枯期電力供需矛盾。因此,要從根本上解決昌都電網(wǎng)供電問題,應(yīng)考慮與外送大電源或大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)以調(diào)節(jié)其豐枯期電力余缺。

        表1 昌都電網(wǎng)供電平衡結(jié)果

        2 昌都電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)想

        2.1 與西藏中部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)

        昌都電網(wǎng)負荷中心——昌都縣距西藏電網(wǎng)主要負荷中心——西藏中部電網(wǎng)的拉薩地區(qū)直線距離約為630 km,公路(317國道及青藏公路)距離約1 060 km。由于一方面兩者相距較遠,另一方面西藏中部電網(wǎng)同樣存在豐枯電力供需不平衡的問題,其枯期電力缺額尚需通過輸電距離超過1 000 km的青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程從西北電網(wǎng)格爾木換流站送入,因此昌都電網(wǎng)目前通過與西藏中部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)解決其豐枯期電力供需矛盾經(jīng)濟性較差,可行性也較低。

        2.2 通過馬爾康500 kV變電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)

        四川電網(wǎng)西北部“十二五”至“十三五”期間規(guī)劃建設(shè)距昌都縣最近的500 kV變電站是馬爾康500 kV變電站。昌都縣距四川省阿壩藏族羌族自治州馬爾康縣直線距離約為550 km,公路(317國道)距離約910 km。由于相距較遠,昌都電網(wǎng)通過馬爾康500 kV變電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的方案雖然存在可能性,但其聯(lián)網(wǎng)方案投資將極高,因此也不宜采納。

        2.3 通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)

        昌都縣距青海省玉樹藏族自治州玉樹縣直線距離約為250 km,公路(214國道)距離約為520 km。根據(jù)玉樹330 kV輸變電工程可行性研究成果,“十二五”中后期西北電網(wǎng)將建設(shè)玉樹330 kV變電站并將其330 kV主網(wǎng)架延伸到玉樹縣。由于昌都縣和玉樹縣距離相對較近,因此昌都電網(wǎng)通過玉樹330 kV變電站與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)存在可能性。

        玉樹330 kV輸變電工程第一段為日月山至班多水電站(360 MW)單回750 kV線路,線路長度約為240 km;第二段為班多至瑪多至玉樹雙回330 kV線路,線路單回長度約為530 km。

        根據(jù)該工程可行性研究成果,日月山至玉樹斷面最大輸送能力不足100 MW,僅能滿足玉樹地區(qū)用電需要。如若考慮昌都電網(wǎng)經(jīng)玉樹與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),首先需要研究提高西北電網(wǎng)至玉樹斷面送電能力。

        初步設(shè)想昌都電網(wǎng)通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案為:建設(shè)玉樹至昌都雙回330 kV線路及昌都330 kV變電站;為提高該斷面的穩(wěn)定水平,考慮在該線路中段建設(shè)一座330 kV變電站。

        2.4 通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)

        玉曲河是怒江左岸一級支流,河口以上控制流域面積9 379 km2,多年平均流量114 m3/s,河道總長444.3 km,天然落差 3 122 m,平均比降為 7.1‰,水力資源理論蘊藏量2 510 MW,擬采用8級開發(fā),總裝機容量為1 930 MW。根據(jù)目前工作進展,玉曲河梯級電站有望作為“藏電外送”首批開發(fā)項目在“十三五”初期投產(chǎn)1~2座電站。

        玉曲河下游的碧土電站(初步勘察較為合適的匯集點)距四川電網(wǎng)西南部“十二五”規(guī)劃建設(shè)的鄉(xiāng)城500 kV變電站直線距離約為120 km,距昌都地區(qū)負荷中心——昌都縣的直線距離為320 km,公路(214國道)距離約420 km。由于玉曲河梯級電站至昌都電網(wǎng)和四川電網(wǎng)的距離均較為適中,因此昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)也是可行的。

        根據(jù)項目業(yè)主初步勘察結(jié)果,碧土電站距擬建的四川電網(wǎng)鄉(xiāng)城500 kV變電站實際線路距離約為200 km。目前初步考慮玉曲河梯級電站電力匯集后以兩回500 kV線路送至鄉(xiāng)城變。需要說明的是,鄉(xiāng)城變計劃2012年左右投產(chǎn),其設(shè)計過程中已考慮了玉曲河梯級電站的接入。

        如果考慮昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),初步設(shè)想從玉曲河梯級電站電力匯集點(碧土電站)出2回220 kV線路至昌都縣。為提高線路的穩(wěn)定水平同時考慮當(dāng)?shù)毓╇娦枰?,可考慮在邦達附近設(shè)220 kV中間變電站。

        在玉曲河梯級電站外送方案確定的前提下,即便玉曲河梯級電站不能在“十二五”期間投產(chǎn),也可先建成相關(guān)輸變電工程提前實現(xiàn)昌都電網(wǎng)與四川電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)。

        3 聯(lián)網(wǎng)方案初步比較

        以下對可行性相對較高的昌都電網(wǎng)通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)和通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案進行初步的方案技術(shù)經(jīng)濟比較。

        3.1 方案投資初步比較

        根據(jù)初步設(shè)想的聯(lián)網(wǎng)方案,昌都電網(wǎng)通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案在不考慮日月山至玉樹斷面加強的情況下,需要建設(shè)330 kV變電站兩座,330 kV輸電線路約1 040 km(線路路徑暫按沿公路走線考慮,下同),總投資約為30億元。昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案需要建設(shè)220 kV變電站兩座,220 kV輸電線路約840 km,總投資約為21億元。

        通過方案投資初步比較結(jié)果可以看出,后者投資遠遠低于前者。

        3.2 聯(lián)網(wǎng)通道送電能力和送電可靠性

        昌都電網(wǎng)若通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),昌都至西北電網(wǎng)主網(wǎng)只有一個通道,其距離長達約1 300 km,其中330 kV通道長度約為1 100 km并且缺乏電源支撐,聯(lián)網(wǎng)通道送電可靠性明顯較差。若不加強西北電網(wǎng)至玉樹斷面的輸送能力,聯(lián)網(wǎng)通道送電能力也無法滿足要求。

        昌都電網(wǎng)若通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),昌都至玉曲河電力匯集點距離約為420 km(到第一落點距離約為280 km)。根據(jù)西藏中部電網(wǎng)已建成的220 kV輸變電工程經(jīng)驗,其送電能力完全可以滿足昌都電網(wǎng)負荷發(fā)展需要。

        3.3 方案實施可行性

        昌都電網(wǎng)若通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),一方面應(yīng)保證玉樹330 kV輸變電工程能按計劃投產(chǎn),另一方面還需要加強西北電網(wǎng)主網(wǎng)至玉樹斷面的送電能力。由于線路距離長,供電負荷小,該方案的經(jīng)濟效益較差,從目前情況看其實施的可行性較低。

        根據(jù)目前工作進展,玉曲河梯級電站目前各項前期工作推進較快,有望在“十三五”初期投產(chǎn)1~2座電站。此外在玉曲河梯級電站外送方案確定的前提下,可先建成相關(guān)輸變電工程提前實現(xiàn)昌都電網(wǎng)與四川電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)。

        綜上所述,昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的實施可行性更高。

        根據(jù)方案進行初步的方案技術(shù)經(jīng)濟比較結(jié)果,昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案經(jīng)濟性明顯較優(yōu),其聯(lián)網(wǎng)通道送電能力和送電可靠性也較高,此外其方案實施可行性也較大,因此初步推薦昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)以解決其豐枯期電力供需矛盾。

        圖1 昌都電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)想

        4 結(jié)論與建議

        1)由于區(qū)內(nèi)規(guī)劃電源有限且全部為水電,電源出力特性與負荷特性不匹配,要解決昌都電網(wǎng)供電問題,必須通過與外送大電源或大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的方式解決。

        2)從目前情況看,要考慮昌都電網(wǎng)經(jīng)玉樹與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),由于與西北主網(wǎng)距離較遠且僅以一個通道相連,此外該通道330 kV線路單回長度將達到約1 100 km且中間缺乏電源支撐,因此需要對該方案的送電可靠性和送電能力進行進一步研究,尤其需要研究加強西北電網(wǎng)至玉樹斷面的輸送能力。

        3)玉曲河梯級電站目前前期工作推進較快,其可能的電源匯集點與昌都電網(wǎng)和四川電網(wǎng)的距離均較為適中。昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),一方面可充分利用玉曲河梯級電站的外送通道,另一方面玉曲河梯級電站也可作為聯(lián)網(wǎng)通道的重要支撐。此外,該方案有利于加快推進玉曲河梯級電站前期工作的開展,進而推動聯(lián)網(wǎng)方案的設(shè)計論證進度。因此,其實施的可行性較高。

        4)根據(jù)方案初步比較結(jié)構(gòu),建議昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)以解決其豐枯期電力供需矛盾。

        5)根據(jù)目前工作進度,玉曲河梯級電站最早也要在“十三五”初期投產(chǎn)。如要實現(xiàn)昌都電網(wǎng)“十二五”期間與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),可結(jié)合玉曲河梯級電站輸電規(guī)劃,研究提前建成相關(guān)輸變電工程實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的可行性。

        建議盡快推動玉曲河梯級電站輸電規(guī)劃及后續(xù)本體電站和相關(guān)輸變電工程設(shè)計工作。

        [1]李駢文,陳冠南.西北電網(wǎng)與周邊電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃[J].中國電力,2000,33(7):52 -54.

        [2]黃明良,張衛(wèi)東.西北與華中電網(wǎng)多點聯(lián)網(wǎng)有關(guān)問題探討[J].中國電力,2007,40(11):46 -50.

        [3]張育英.全國聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略方案的探討[J].電網(wǎng)技術(shù),1998,22(4):56-59.

        [4]西藏電力有限公司,西南電力設(shè)計院等.西藏電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃[R].2010.

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