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1.17化石能源在我国电力系统利用可再生能源不同发展阶段的作用
根据我国利用可再生能源的实际情况,可以将我国电力系统利用可再生能源分为三个发展阶段:建设、利用沿海和偏远地区可再生能源阶段,建设、利用分布式可再生能源阶段,全面利用各地可再生能源阶段。
建设、利用沿海和偏远地区可再生能源阶段。因为风能、太阳能资源富集地区主要集中在沿海和偏远地带,从成本、效益的角度考虑,先期开发部分沿海和偏远地区的可再生能源可以取得总体较好、较快利用可再生能源的效果,满足社会发展对电力的需要。但由于电力系统安全和输电成本的原因,到一定限度之后再大规模开发就很困难,对利用风能、太阳能资源来说,需要同步建设燃煤电厂,以在保证电力系统安全的情况下向远方输送电力。
建设、利用分布式可再生能源阶段。因为我们不利用分布的可再生能源,就不能实现能源可持续发展,就满足不了社会发展的需要。利用分布式可再生能源,因为已经存在大量利用化石能源进行电力生产的电厂,因为电源结构和供热等原因,这些电厂是必须存在的,一般不必再同步新建以化石能源为燃料的电厂。
全面利用各地可再生能源阶段。在全面利用各地可再生能源阶段,因为分布式可再生能源可不另消耗或少消耗化石能源,必须优先调度,根据电力供需的实时平衡情况,当分布式可再生能源不能满足需求的情况下,才能再调度偏远地区需要同步消耗化石能源的风能、太阳能能源。利用偏远地区可再生能源的燃煤电厂和输电设施可能是需要经常备用的。
1.18依靠电力系统进行全国大范围配置资源的必要性与局限性
1.18.1大范围配置资源的分类
大范围配置资源按地域范围来分,可分为省内配置资源、区域内配置资源、全国范围内配置资源;按配置资源种类来说,包括煤电基地、水电基地、风能及太阳能基地等的能源。
1.18.2全国大范围配置资源的原则
大范围配置资源应满足以下原则:
安全性。通过电力系统大范围配置资源必须保证电力系统的安全。
优先保证电力资源就地、就近平衡。
长期稳定的电力资源输出、输入。
全国总体资源配置的最优化。不能把本地的电送到外地、又把外地的电送到本地,增加总体输送成本。
优先利用可再生能源,尽量少消耗化石能源。
技术合理性。通过什么技术路线来实现,该技术路线在多长时间内存在合理性。
经济性。在投资预期时间段内,实现经济效益。多种技术经济方案比较最优。
1.18.3全国大范围配置资源的必要性
在全国范围内配置资源,是社会、经济发展的需要。利用资源丰富地区的能源,为能源短缺的地区输送持续、稳定、安全的电力能够取得多方面的效益,能够在一定程度上改善能源短缺地区的能源供应。
1.18.4全国大范围配置资源的动态变化
随着社会、经济的发展,在全国范围内,电力输出的流向、电量将发生变化,主要有以下原因:
由于清洁使用能源和提高能源利用效率的需要,煤制气后输送到负荷所在地进行利用。
随着水电基地当地社会、经济的发展,用电量增加,就地平衡后,能够输出的电力减少。
目前部分煤炭基地外送的电力,在不长的时间,由于当地经济、社会的发展,将无煤、无电可外送。
在全面利用可再生能源的阶段,要优先利用分布式可再生能源,偏远地区的风能、太阳能因要同步消耗煤炭,不会被优先调度,有时候只能处于备用位置。
输电新技术的利用,对旧的输电通道产生淘汰作用。
1.18.5全国大范围配置资源的局限性
依靠远距离输电进行全国大范围配置资源,只能在一定程度上解决能源短缺地区的能源问题,也只能有限度地输出能源富集地区的电力资源,远距离输煤、输气仍有极其重要的作用。
远距离输电的投资巨大,在保证电力系统安全的情况下,技术经济合理性需要充分考虑。
从总体上来说,依靠远距离输电进行全国大范围配置资源,只能保持适度规模。在不同发展阶段,需要有不同的技术实现手段。
1.19电力系统有关常识和理论的再辨析
1.19.1输配电业务分类
1.19.1.1输配电业务按地域划分
由于我国地域范围比较大,电网公司输配电业务可以分为区域间输电、区域内省间输电、次区域内省间输电、省内地区间输电、省内地区输电、城市配电、农村配电。
1.19.1.2配电骨干网、配电局域网、微网
因配电网已经走向开放、竞争,为了适应这种变化,有必要对配电网再进行细分。在一定电压等级,可分为配电骨干网、配电局域网、微网。
微网是一个或多个分布式电源及负荷按一定结构组成的网络,与电网并联。
配电局域网是一定范围内的配电网。引入配电局域网的概念,有助于从技术上支持配电网的开放、竞争。
1.19.2输配分开影响电力系统安全
电网是分层分区的结构,技术上有确定的分界断面,独立后的调度机构主导电力系统的安全,输电公司和配电公司按规定执行有关操作,输配分开安全的技术问题和管理问题可以解决。
2重构适应电力行业演进的电力工业运营体系
2.1电力工业运营体系的历史变迁
早期,各电力公司以发、输、配、用垂直一体的形式进行经营,并同一地域进行竞争。
在普遍认为一定地域范围内供电公司应以垄断的形式存在后,无论市场经济国家、计划经济国际都以发、输、配、用垂直一体的形式进行经营。
随着技术的发展,在世界范围内,人们逐渐认识到电力系统是可以打破垂直一体垄断,通过从各个环节引入各种形式的竞争来实现一国的电力系统成为一个竞争的体系,以便提高效率、改善社会的整体福利。
而电力系统也从过去的国家主办或私营企业特许经营,逐渐发展为民众、民资可以广泛参与系统和行业。我们不能抑制民众参与的可能性。
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