摘要：随着我国金沙江等巨型水电站的陆续全部竣工和集中发电，我国的水电输送规模也越来越大，至此，中国电力资源的合理配置在大范围上都受到水电输送的直接影响，其消纳和对受点端电网的调峰开始凸显出明显的矛盾。但是，我国电网的水电调节功能在处理消纳问题上的能力有限，特别容易出现反调峰和直线水电输送现象，加重了电网调峰压力，情况十分不利，因此，本文将在合理配置中国电力资源的问题上着重分析，改善长三角洲等地区的三角洲电源结构，减轻地区雾霾压力，从而使得我国电网能够经济，环保及安全可靠的运行。
关键词：大规模：特高压：水电消纳
一，我国的特高压电网建设与水电发展过程
1.1，水电发展过程
我国水电在经历了20多年的发展后，现如今取得的成绩可谓非常优异，具体体现在以下几个方面：
1，我国在世界范围内的水电总装机数量已经稳居第一。
2，水电电网的水电开发集中度较高。
3，电站数目与集中调度的规模正在以非常快的速度增加。
4，我国水电站的水电远距离输送规模增长的速度越来越快。据估算，在5-10年之后，我国的水电规模会不断的扩大，到2020年的时候，水电总装机容量可以到达4.2亿kW。那时，我国大水电借助高压直流互联网络可以解决全国范围内的配置优化问题。我国普遍存在的环境污染问题与调峰压力将得到了很大的缓解。
1.2，我国想要缓解能源缺乏地区的电力需求矛盾，就必须要发展特高压电网通道的建设，一来可以减轻化石污染的排放问题，二来可以使我国的化石能源得到充分高效的利用，也是减轻2020非化石能源消耗承诺的重要保障。根据十二五规划的内容，到2015年，华中，华东，华北将形成三纵三横的高压电网主网架，北部煤电，西南水电都将通过三个特高压横向直流通道进行向华中，华北及长三角地带的高压环网送电。
二，特高压直流水电输送所面临的挑战和问题
2.1，我国电网在电源结构上的不合理
水火电一直都是我国电网的主要电源结构，而在整个电网电源结构中处于绝对支配地位的是燃煤火电。2013年时，我国的煤电装机容量为8.2亿kw,在全国发电总机的数目中约占比例为65.8%，油气电以0.42亿kw,的数量占据3.3%的比例，水电数目为2.8亿kw,，占据22.5%的比例，核电0.15亿kw，风电0.76亿kw,分别占比例1.2%与6.0%，剩余为光伏等，总占1.2%的比例。从以上数据可以看出，与美国相比，不如其分布结构均匀。
2.2，主要受端电网面临的调峰压力
作为我国西电东送中的中南方受端电网，华东与南方电网在近些年来也随着长三角及珠三角地带的经济发展而得到了快速发展，在用电过程中经常会出现负电荷快速增长的现象，甚至是频创新高，在负荷峰谷差翻倍增长的情况下，我国电网的处境非常艰巨，面临巨大的调峰压力。
2.3，主要送端电网面临的水电消纳问题
随着西南水电基地的规模不断扩大，跨区跨省特高压直流水电将会以大规模馈入的形式进入广东，华东等地区的负荷中心，然而目前的问题是，直流水电跨省区的现行方式大都是按照送端电网的电力盈余情况或电站自身的运行要求来制定输送计划，对电网的用电需求很少的顾及到，所以，会时常出现反调峰与直线的水电输送现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种情况下的水电输送不但无法缓解受端电网的调峰压力，反而还会使受端电网不得不被动接受大量的低谷电力，加剧低谷调峰矛盾。水电不能充分发挥良好的调峰作用，使受端电网无法安全高效的运行，我国西南优质水电的大范围优化配置被严重制约着。
三，破解中国特高压直流水电输送困局的途径
大电网平台指的是由几个相邻区域的电网用特高压直流联络线汇聚而成的一个巨大电力系统，在它管辖范围内的各个区域，升级电网的电源结构，电网负荷变化规律。流域天然来水的变化差距都相差甚远，这些因素都在客观上决定了大电网平台具有电力资源优化配置的功能。例如，水火电互济。跨流域补偿调节，互为备用，丰枯电置换，错峰调节等。所以，目前破解我国特高压直流水电输送困局最为有效的途径主要有三个：
3.1，利用送受端电网的负荷差异进行水电输送的协调
大电网平台下的受端电网负荷的差异性非常大，华东与广东的电网峰谷负荷及峰谷差大小在出现时间上都存在较大的互补性，迄今为止，我国一共有两种特高压直流水电的送电形式，一个是单站外送，一个是打捆外送。单站外送主要是将电站所有的电力通过高压直流线路送到多个受端电网，而打捆外送则是在多处水电汇集之后，留存一部分电力在当地电网，协议电力或是盈余再以特高压直流线路的方式外送出去，这种送电方式所涉及的受端电网有多个，送端电网为一个。单从地理位置上讲，送受端电网的所在地区常常相隔较远，受各种天气因素，经济增速及用电时差等的影响，不同送受端电网的负荷需求总量与峰谷时段之间，差别较大，只要把这种负荷差异有效利用好，在输送计划的制定上较为合理化，就可以使电站的优质调节能力得到充分的发挥。
3.2，利用受端电网的多电源进行消纳区外水电的电源协调
目前在水火协调方面，世界多位学者已经展开了大量的研究，不管是从理论上还是在实践方面，都已经证实了电源协调可以提升电网对负荷的调节水平。大电网平台往往都包含很多具有差异性的电源，例如，油气电，核电，水电，煤电，抽水蓄能，风电等，这些电源在约束条件和控制需求上都有所不同，对这些电源的运行方式进行优化，利用其电源的发电特性差异进行区外水电消纳的协调运作，可以使受端电网的调峰能力得到显著的提高，这一技术途径，可以充分的破解特高压直流水电消纳困难得问题。
3.3，利用价格杠杆提升区外水电消纳规模
发电厂制定计划的最主要驱动力应该是电价，因此在电力市场环境下，用抬高上网电价的方法，可以刺激更多发电厂多发高峰电力，并且同时用建立合理峰谷分时电价的方式，甲乙配合调峰补偿机制，这样便可以促进电力资源在优化配置的合理性上展现出更为优质的利用率。目前为止，我国电力也不止一次的进行体制的改革创新，随着运动的深入进行，差不多已经达到了厂网分离的效果，同时发电厂的经营模式也已陆续得到了开放，电力市场化机制已经初步形成。由此可见，想要带动区外水电调峰的积极性，就一定要制定合理的电价机制。同时对于受端电网的调峰压力缓解工作及提高区外水电的消纳规模等问题，也要一同兼顾好。
总结：对于我国未来巨大的水电输送规模来说，怎样对其存在的大规模水电输送问题展开实用化与理论研究，是目前最为重要的工作。该研究可以让我国的电力资源在使用上更为合理，有效缓解调峰压力问题。真正的解决我国长三角及珠江地带的电源结构优化问题，同时是这些地区减轻了雾霾压力，我国电网在此基础上完全能够实现经济环保与安全可靠的运行。
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[4]刘振亚.中国特高压交流输电技术创新[J].电网技术.2013(03)
论文作者:王志文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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