福建电网调峰电源规划

电力建设Electric Power Construction第31卷第6期2010年6月V ol.31，No.6Jun ，2010ABSTRACT:The present situation of peak load regulation ofthe Fujian power grids is described and an analysis is made on the peak load regulating capability and the balance between peak load and power generation of the Fujian power grids from 2010to 2030.From the medium and long-term point of view ，the selection of peaking power sources and the optimization of the power source structure as well as the layout of pumped storage power stations for Fujian power grids are also discussed.Some proposals are made on planning of the peaking power sources of Fujian power grids.KEYWORDS:Fujian power grid ；peak load regulation ；selection of power sources ；power source planning ；pumped storage station ；layout of power sources摘要：分析了福建省电网调峰现况和2010—2030年间福建电网调峰能力，研究了各水平年调峰平衡和福建电网中长期调峰电源选择、调峰电源结构优化和抽水蓄能电站布局等问题，提出了中长期福建省调峰电源规划建议。

关键词：福建电网；调峰；电源类型选择；电源规化；抽水蓄能；电源布局doi ：10.3969/j.issn.1000-7229.2010.06.0080引言近年来，随着人民生活水平提高和电力负荷的发展，电网峰谷差正在日益加大。

另一方面，福建电网今后将大力发展核电和风电，并有可能大规模接受西电。

仅“十二五”期间规划核电装机将达到6000MW ，风电总装机预计将达到1500～2000MW 以上[1]。

峰谷差加大以及电源结构调整将使系统的调峰问题愈来愈突出，电网的调峰压力日益加大。

研究电网调峰电源规划，解决电网的调峰问题已经成为福建电网面临的重要课题。

1福建电网调峰现状及电源规划1.1福建电网现有电源结构与调峰情况2008年福建全省总发电装机容量达26267MW ，比增9.5%，其中水电装机10579MW ，火电装机15365MW ，新能源装机（含风电、垃圾及生物质能发电等）323MW ，水电、火电、新能源装机比例为40：59：1[2]。

至2008年底，福建水电开发总量达到10579MW ，其中统调水电占48.8%，非统调水电占51.2%。

统调水电中，年调节水电装机容量为1227MW ，季调节和不完全年调节水电装机容量为1067MW ，不完全季调节水电装机容量为1400MW ，日调节及径流式电站装机容量达1472MW 。

随着电网负荷的快速发展，电网峰谷差逐年增大。

全省最大峰谷差从2000年的2294MW 增大到2007年的5655MW ，2000—2007年的年最小负荷率也在55.3％～65.6％间波动。

随着电网峰谷差逐年增大，调峰调频压力逐步加大。

总体上看，目前主要通过煤电深度调峰、水电弃水等手段基本上满足了现有电网的调峰需要，但调峰运行仍存在一些问题，主要有：（1）水电总体调峰能力不强，枯水期出力仅有装机的20％～25％。

（2）调峰结构经济性较差，火电长期深度调峰，最低出力甚至已达到了其额定容量的35～40％，已接近技术极限，运行条件差、不经济。

（3）丰水期存在弃水调峰。

（4）“厂网分开”后，调峰的利益驱动机制尚未形成，一定程度上影响了水火电厂承担调峰的积极性。

1.2电源规划福建境内常规水电资源已基本得到开发。

建设中的福建仙游抽水蓄能电站预计于2013年底4×300MW 机组全部投产[3]。

目前其他抽水蓄能电站还未开展较为深入的前期工作，按照前期工作周期及建设进度分析[4]，2015年前基本不会再投产第2座抽水蓄能电站。

风电是今后可以开发的主要可再生能源，福建电网2015年、2020年、2025年、2030年风电投产规模中图分类号：TM 715文献标志码：A 文章编号：1000-7229（2010）06-0035-05福建电网调峰电源规划刘峻，林章岁（福建省电力勘测设计院，福州市，350003）Planning of the Peaking Power Sources for Fujian Power GridsLIU Jun，LIN Zhang-sui（Fujian Electric Power Investigation and Design Institute，Fuzhou 350003，China ）··35电力建设第31卷分别暂按1200MW、2000MW、3000MW、4000MW 考虑。

风电发电出力曲线是根据已投运风电场实际出力曲线经统计整理得到的，基本能够反映各地区今后风力发电的出力特性。

2015年前核电装机投产规模按6×1000MW级考虑。

按照电源规划，考虑2020年前新增3～4台1000MW级核电装机。

调峰分析中，核电按照承担基荷考虑。

2015年前福建电网中燃机容量按10×360MW考虑。

燃机可以启停调峰。

2015年福建电网接受区外来电暂按4000MW 考虑。

2020年区外来电规模按13000MW考虑。

2福建电网“十二五”调峰平衡及其分析预测2015年福建全省负荷将达到31000～39800MW[5]。

按照省内自我平衡进行计算，对“十二五”福建省电源规划方案的调峰能力平衡计算分析表明：（1）假设福建电网不考虑接受西电（如果接受西电调峰将更困难），即使仙游抽水蓄能电站在2013年之前投运，在燃气装机（燃机）不参与调峰运行的情况下，全系统的大型煤电最低平均出力率仅为41.5％（煤电调峰深度58.5%），见表1。

福建电源调峰能力已达到技术极限[6]，并出现100MW左右的调峰不足。

如果仙游抽水蓄能电站推迟投产或燃机不参与调峰，将导致“十二五”福建电网调峰能力不能满足系统调峰运行需要，加快调峰调频电源的建设已刻不容缓。

（2）仙游抽水蓄能电站和联合循环燃气电厂在核电、风电等电源大规模投产后（2013年左右）全部参与调峰运行，2015年福建电网煤电平均出力率将可保持在55％以上（见表2），福建电网调峰能力将基本满足运行需要。

因此，确保仙游抽水蓄能电站按期投运，保证联合循环燃气电厂“十二五”期间全部参与调峰运行，对解决“十二五”福建电网调峰问题至为重要。

3福建电网远景调峰电源规划与优化3.1福建电网调峰平衡2020—2030年如果不新增专用调峰电源，常规煤电典型日最小出力率均低至40％～45％（相当于调峰深度达到55％～60％），已接近技术极限，如果负荷特性稍有变化，就不能满足电网调峰需要，不能适应最小负荷率降低的调峰要求。

如果所有大型煤电机组调峰能力按照50％或40％考虑，调峰电源仅考虑仙游抽水蓄能1200MW、燃机12×360MW，2020—2030年均存在较大的调峰缺额。

（1）如图1所示，大型煤电调峰能力按照50％考虑时，2020年、2025年和2030年枯水年调峰缺额分别为1160MW、2055MW和3109MW；2020年、2025年和2030年平水年调峰缺额分别为1583MW、1879MW和2866MW。

（2）如图2所示，大型煤电调峰能力按照40％考虑时，2020年、2025年和2030年枯水年调峰缺额分别为3344MW、5149MW和8401MW；2020年、2025年和2030年平水年调峰缺额分别为3740MW、5042MW和7516MW。

因此，2020年及以后福建电网必须新增调峰调频电源，如表3所示。

3.2调峰电源类型选择福建电网可以考虑的调峰手段或调峰措施主要有3类：其一是发展调峰电源，其二是依靠联网，其三是负荷管理[7]。

今后福建电网与区外将发展有交流、直流并存的联网方式，由于交流联网的对象是华东电网，对方调峰问题比福建电网更加困难；直流联网以西部水电送电效益为主，福建电网很难从其他电网获得经济性更好、价格更低廉的调峰容量；而负荷管理月份系统最大负荷/MW 系统最大峰谷差/MW调峰能力/MW大型煤电平均最小出力率/%调峰容量不足/MW 枯水年平水年枯水年平水年枯水年平水年2月2985012514124111251441.542.41036月3641711609116091161059.951.28月3980012832128311283257.754.812月3721312570125701257055.054.8表12015年福建电网调峰平衡表（燃机不参与调峰运行）Tab.1The balance between peak load and generation of Fujianpower grid in2015（gas turbines are not in peaking operation mode）月份系统最大负荷/MW系统最大峰谷差/MW调峰能力/MW大型煤电平均最小出力率/%燃气电厂平均最小出力率/%调峰容量不足/MW枯水年平水年枯水年平水年枯水年平水年枯水年平水年2月2985012059120591205960.6636月364171190811908119086857.48月3980012776127761277666.763.412月3721313099130991309963.264.30表22015年福建电网调峰平衡表（燃机参与调峰运行）Tab.2The balance between peak load and generation of Fujian power grid in2015（gas turbines are in peaking operation mode）··36刘峻等：福建电网调峰电源规划第6期的效果也是有限的。

因此，从发展的观点来看，发展调峰电源是必然的选择。