哈密至郑州特高压应以风电输送为主-北极星风力发电网

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据统计，2011年河南省全社会用电量达2657亿千瓦时，其中从省外调入电量62亿千瓦时。而早于2010年，河南省就已成为煤炭净调入省，在此之后新增发电用煤由外省调入。

为缓解煤炭供应运输压力，同时为了促进新疆经济发展，按照电力建设将采用输煤输电并举以运煤建厂为主的方针，国家正在建设哈密至郑州±800千伏、容量750万千瓦的特高压直流输电工程，并进行在哈密建设大型火电基地向河南省输电的可行性研究。

然而，单纯输送火电是不合适的。因哈密属水资源十分贫乏地区，水资源现已严重超采，不宜再建设大型火电基地向外输电。同时，当地风能资源十分丰富，已列入国家八大千万千瓦级风电基地规划，但当地电网消纳风电能力有限，开发利用进展缓慢。如建设特高压输电工程，应加快风电开发，将风电输送河南。

因此建议哈密至郑州特高压直流输电工程改成以输送风电为主火电为辅。初步考虑按“风七火三”比例输送，输电容量750万千瓦不变，年输电量335亿千瓦时，其中风电525万千瓦，电量200亿千瓦时，火电225万千瓦，电量135亿千瓦时。

这样既可解决河南省“十二五”期间用电增长需要，又可促进哈密地区经济发展，减少建设大量火电对哈密生态环境的影响。同时，可以增加国家可再生能源发电比重，减少温室气体排放。研究表明，哈密至郑州特高压直流输电工程改成以输送风电为主火电为辅在技术与经济方面均是合理可行的。

首先，哈密地区煤炭资源丰富。哈密煤炭预测储量3638亿吨，已探明储量373.2亿吨，各矿煤层赋存浅，开采技术条件好，部分可露天开采，规划开采规模1.6亿吨/年。同时，哈密位于新疆东端，通过铁路外运或建火电厂向外输电都较方便。

其次，哈密水资源贫乏属严重缺水地区。哈密市区域水资源总量8.41亿立方米，其中地表水4.31亿立方米，地下水4.1亿立方米(其中不重复量1.75亿立方米)，可持续用水资源量仅6.06亿立方米。2009年哈密市用水量7.72亿立方米，属严重超采区。已造成地下水位下降，吐哈盆地绿洲边缘植被严重退化，一些片状沙漠呈现合拢之势，继续超采地下水可能进一步诱发地面沉降、塌陷等自然灾害。

此外哈密地表水水库建设可能对下游地区地下水、生态环境造成破坏，需慎重研究对待。据新疆水利部门研究，在合理调整用水结构，充分利用中水，采用各种节水措施后，约可提供煤炭发电用水约1.68亿立方米。当煤炭产量增至3亿吨需用水1.61亿立方米/年。可用于发电用水有限，火电建设规模不宜超过600万千瓦。

第三，哈密地区风能资源十分丰富。初步查明技术可开发容量约6500万千瓦，风电建设条件良好，已列入国家八个千万千瓦级大型风电基地建设规划，但受制于当地电网容量小，消纳风电能力有限，致使开发利用缓慢。

加快开发利用风电必须和跨区远距离输电工程结合起来，若向外输送风电经济可用容量(约占风电装机容量50%左右)525万千瓦，电量200亿千瓦时，需在当地建设约1050万千瓦左右风电装机容量，弃风电量约10%左右。把资源优势转成经济优势，可有力促进哈密地区社会经济跨越式发展。

风电不全额输送，而只输送发电利用小时较高的经济可用容量的原因，主要是为了提高输电的经济性及风电质量，增强受端电网消纳风电电量能力，加快风电发展。

因风电发电出力的随机性、间歇性、不稳定性较强，而发电出力大于50%风电容量的时间很短、概率很低、电量不多，一般只占10%左右，长距离输送经济上不合算。我国风力发电年利用小时一般在2000-2300小时左右，如输电容量为1000万千瓦，全额输送只能输送风电200亿-230亿千瓦时，改成输送占发电出力50%左右的经济可用容量，年输送风电电量约360亿-414亿千瓦时，弃风电量仅40亿-46亿千瓦时。这样既大大提高了输送风电电量，又改善了风电电能质量，增强电网消纳风电能力。同时，合理少量弃风也是国外发展风电的普遍做法。

因缺少哈密风电场资料，可根据地域较近、相关性较好的酒泉风电场风电不同发电出力百分比时的概率分布百分比数据，及不同最大允许出力时的弃风电量百分比数据作参考。由酒泉风电场相关数据可见，出力大于装机容量50%时的概率很小，弃风电量仅为7%。据此预计，哈密风电场特性与此差别不大。

河南接受哈密风电200亿千瓦时，约占用电量6%左右，并有华中电网支撑，是完全可以消纳的。

第四，需输送少量火电。输送少量火电(约占20%-30%)的目的，一是为了保证直流输电工程技术上(最小送电容量需保持在10%以上)的运行稳定性可靠性;二是提高输电电能质量，便于河南电网使用，增强河南电网消纳风电能力。

初步考虑按“风七火三”比例输送电力，按火电年利用小时6000小时，风电3800小时输送电量计算，输电容量750万千瓦，电量335亿千瓦时，其中：风电525万千瓦，电量200亿千瓦时，火电225万千瓦，电量135亿千瓦时。而在可行性报告及今后运行实践中还需进一步研究增大风电电量比重，减少火电电量的可行性。

在煤矿区建电厂向外输电与运煤到用电中心地区建电厂比较，在矿区建空冷电厂供电煤耗要增加8%-10%，距离2000千米输电损耗7%左右，而铁路运煤能耗不超过2%，输电750万千瓦，每年要多耗煤170多万吨，增加二氧化碳排放量350万吨。在运输成本上运煤发电也相对较低一些。

第五，输送风电为主对哈密地区环境影响小，拉动经济发展作用更大。在投资方面当全部输送烧煤火电750万千瓦约需电厂建设投资300亿元;按“风七火三”输送风电及火电，风电按8000元/千瓦计需投资840亿元，火电按4000元/千瓦计需投资90亿元，合计930亿元。电厂售电收入，单输火电电量412亿千瓦时，按火电上网电价0.25元/千瓦时计约103亿元;按“风七火三”输送时风电电量200亿千瓦时按0.51元/千瓦时计约102亿元，火电135亿按0.25元/千瓦时计约33.75亿元，合计135.75亿元。输送200亿千瓦时风电可减少煤炭消耗约1000万吨(按5000大卡折算)，相应减少二氧化碳排放2000多万吨。风电需要的劳动力较火电多几倍，可增加劳动力就业岗位。所以输送风电为主对哈密地区拉动经济发展作用更大，又可减少水资源消耗、保护环境，更有利于社会各族人民和谐稳定。

第六，输电工程投资及成本对比。据哈密至郑州直流输电工程初步可行性研究资料工程总投资279.4亿元，其中线路2290千米投资153.4亿元，两端±800千伏容量各750千瓦换流站投资126亿元。输电损失约7%左右，每千瓦时输电成本约0.155元，线损成本约0.0175元/千瓦时，合计0.1725元/千瓦时。铁路运距按2600千米计算，运煤每千瓦时成本约0.162元，两者差不多，运煤发电经济性稍好些。煤电送至河南上网电价约0.4225元/千瓦时，与目前河南火电标杆上网电价0.4112元/千瓦时差不多，风电至河南上网电价0.68元/千瓦时，略高于河南风电标杆上网电价。差额部分建议增加输送风电电价补贴。输送哈密风电至河南成本是高些，但可弥补河南资源之不足，又可促进哈密经济发展，在全局上是有利的。

为此建议哈密至郑州±800千伏容量750万千瓦、长2290千米的特高压直流输电工程按输送70%左右经济可用容量风电70%、30%左右火电进行建设。年输电量约335亿千瓦时，其中风电200亿千瓦时，火电135亿千瓦时，输电年利用小时约4460小时，与三峡直流输电工程相近。直流输电工程投资约279.4亿元，输电成本约0.172元/千瓦时。技术上可行，经济上合理。每年可节省煤炭消耗约1000万吨，减排二氧化碳2000多万吨，并可减少哈密水资源消耗，保护好生态环境。

(作者吴敬儒系国家开发银行高级顾问)

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