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图13:城乡居民典型日负荷曲线
第三产业和城乡居民典型负荷曲线峰谷差率明显高于第二产业,通常的情况是在二产用电比重越高、三产及居民生活用电比重越低,峰谷差率越小;反之,二产用电比重越低、三产及居民生活用电比重越高,峰谷差率越高。随着行业结构调整背景下,用电结构的逐步变化,去除季节、温度等影响因素,电力系统的峰谷差率逐步升高趋势明显。
图14:经济结构调整下的典型日负荷曲线变化
峰谷差率提高的一个最直接、最明显的结果是负荷增速大于用电量增速——假设同样的装机水平不变,为了维持实时电力平衡,最高负载率的增长将超过用电小时增长。换个角度,即当用电小时数并未增长时,由于用电结构调整用电负荷依然持续增长,带来新增装机需求,而对新增负荷的装机需求,必须以可靠、可调、实时为基本要求,鉴于火电装机稳定、可调、相对灵活、性能优越的优势,其仍是电力平衡的主要选择。
4.3、各类装机作用差异明显,火电维护电力系统稳定运行仍意义重大
各类装机在电力电量平衡中所起的作用不尽相同,火力发电机组、核电机组是支撑电力电量平衡的主要发电类型之一,同时也是支撑电力平衡的最主要因素,同时需要为系统提供备用(备用率一般为20%);水力发电机组在支撑电量平衡的同时,也在电力平衡中起一定作用,但作用小于火电机组;非水可再生能源目前仅参与系统的电量平衡,并不能参与(或极少量参与)系统的电力平衡。纵观近十年装机累计增速,可以看到为了满足电力平衡,可控装机增速需要与最高负荷匹配。
图15:火电、风电、光伏发电24小时典型出力特性
一般情况下,火电出力变化是针对系统负荷变化而产生的主动相应;而风电、光伏等非水可再生能源的变化是由于自然环境(风速、光照)的变化而发生的被动变化,实际上加大了系统稳定的负担。对此,我们设置了一个年度累计装机增速的新指标,从一个稍长的时间范围来考察装机增速、负荷增速、可控装机增速、用电量增速等的关系。
表2:2005-2016年相关电力指标复合增速
图16:2006~201611年累计增速分析
我们引入了年度的累计增速指标,对自2006年以来我国装机增长情况、负荷增长情况、用电量增长情况进行复合增速分析,可以看出:
总装机增速明显高于发电量增速(也高于负荷增速),主要原因是多种发电形式发展,新能源、可再生能源装机量近年(2010年后)提升明显。
在扣除不可控的风电、光伏发电装机后,可控装机(由于统计数据难以获得,且总量较小,此处未考虑其它类型不可控装机)增速与最高发电负荷持平。
由于节能环保问题日益成为社会关注的重点,对煤电机组的建设管理者进行了一定的限制,煤电机组装机增速低于负荷增速(被同样可以参与电力平衡的核电、水电、气电等代替)。
由此不难看出,虽然利用小时数达到历史最低水平,但作为可控装机的助理,火电(主要是煤电)其作用依然不可忽视,其发展水平决定了系统的负荷平衡与安全稳定,在相当长的一段时间周期内,只要负荷持续增长,火电机组依然存在其发展空间。
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