新疆电力供需预测及电能消纳有效途径研究

2 新疆未来电力供需分析

2.1 新疆“十三五”发电装机发展分析

准东、吐哈和伊犁是新疆3个重要火电能源基地。准东地区煤炭资源丰富，水资源相对匮乏，煤电建设需要水利工程专供煤电基地，2020年以前煤电开发主要受水资源约束。哈密煤电基地位于哈密地区的哈密市、巴里坤和伊吾县，基地内各矿区煤层浅、开采技术条件好，外部供电、运输等条件基本具备，伊犁地区水资源较为丰富，但利用程度低，后期煤电基地建设应充分利用伊犁河水利用工程，预计新疆“十三五”期间火电装机容量可达75 000 MW。

新疆水力资源理论蕴藏量38 178.7 MW，占全国资源总量的5.6%，位居全国第四位。技术可开发量16 564.9 MW，年发电量712.6亿kW˙h;经济可开发量15 670 MW，年发电量682.8亿kW˙h。新疆水力资源主要集中在伊犁河流域、额尔齐斯河流域、开都河流域和叶尔羌河流域。全疆理论蕴藏量最大的河流是伊犁河，总蕴藏量为7 063 MW，可开发电站38座，总装机容量为2 548 MW，年发电量98.25亿kW˙h。新疆水力资源最大的特点是径流年际变化不大，这与冰川融水补给的规律相符，但径流随季节变化很大，冬季枯水期来水量往往仅为夏季丰水期的10%~20%，加之新疆水电站调节能力差，导致新疆水电冬季枯水期出力大幅下降，一般仅为装机容量的20%~30%，预计新疆“十三五”期间新增水电142 MW。

新疆拥有九大具有开发价值的风区，包括乌鲁木齐达坂城风区、小草湖风区、哈密东南部风区、三塘湖-淖毛湖风区、哈密十三间房风区、额尔齐斯河河谷风区、阿拉山口风区、塔城老风口风区和罗布泊风区。新疆的九大风区多处于戈壁上，地形平坦，可开发面积大，建场条件优越;年平均风功率密度均在150 W/m2以上，有效风速小时数在5 500 h以上，具备建设大型风电场的条件，除九大风区外，新疆自治区发改委又先后核准批复了博州三台风区、吐鲁番楼兰风区、准东地区木垒风区等风区规划，以充分利用新疆风能资源。截至2015年年底全疆风电总装机14 790 MW，预计到2020年全疆风电总装机26 000 MW。

根据上文分析及新疆电力发展规划，预计“十三五”末新疆电源装机总容量达到123 840.9 MW，火电75 090.9 MW，水电5 750 MW，风电26 000 MW，光伏17 000 MW。具体情况如图3所示。

图 3 新疆“十三五”发电装机发展情况

Fig. 3 The installed capacity developmentin Xinjiang during the period of 13th Five-Year Plan

2.2 电力需求不足造成的电力产能过剩分析

为充分发挥水、火电的互补调节效应，电力电量平衡按新疆全网统一平衡考虑，根据新疆电网电力“十三五”规划，新疆“十三五”期间火电、水电、风电和光伏电源发电利用小时数分别为4 966 h、3 000 h、1 800 h和1 300 h。据此可计算得到，2020年新疆理论发电总量可达到4 586亿kW˙h。其中，新增火电发电总量3 724.5亿kW˙h，新增水电发电总量172.5亿kW˙h，新增风电发电总量468亿kW˙h，新增光伏发电总量221亿kW˙h。根据预测结果，到2020年新疆电力需求最高为2 432亿kW˙h，这远远小于新疆电网发电量，电力产能过剩现象严重。

新疆电力产能过剩的原因主要是由于当前及今后一个时期，自治区经济发展面临新形势，呈现新特点。受增速换挡期、结构调整期、政策消化期“三期叠加”因素影响，经济下行压力与转型优化升级并存，近期主要表现为“四降一升”，即：经济增速下降，工业品价格下降，实体企业盈利下降，财政收入增幅下降，经济风险发生概率上升，经济探底过程可能还将持续一段时间。发展方式从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长。经济增速放缓、产业结构调整，传统高耗能行业用电需求趋缓，电力供需状况进一步趋于平衡。随着国家持续推进节能减排和环境保护，加快转变经济发展方式，电力市场开拓面临重大考验。从经济形式来看，当前经济复苏的基础仍然脆弱，金融领域风险没有完全消除，气候变化、能源资源等全球性问题突出，外部环境不稳定、不确定因素依然存在。建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式，以工业、交通、建筑为重点大力推进节能，提高能源效率，加快淘汰落后产能，对电力需求增长贡献率最大的大工业用电比重造成巨大影响。

与此同时，新疆自备电厂占比过大也制约电力产业的健康发展，一些问题也日益突出。一是没有核准而并网的自备机组既面临政策风险，也为后续市场准入设置了障碍;二是共有585万kW的自备机组无配套产业项目或仅有部分配套产业项目支撑(其中已并网270万kW，支撑产业仅用负荷113万kW)，目前尚有315万kW的自备电厂建设完成(支撑产业仅有负荷3.6万kW)无法接入电网;三是自备电厂故障频发严重影响了电网安全运行，2015年自备电厂发电机组非计划停运136台次，占全部发电厂故障总数的57.87%;四是不参与电网调峰调频，极大地制约了新能源消纳。

3 解决新疆未来电力产能过剩的有效途径

3.1 加快推进“疆电外送”通道建设

“十三五”期间，国家电网将构建交直流协调发展的特高压电网，连接五大国家综合能源基地和中东部主要负荷中心，形成大规模“西电东送”、“北电南送”输电格局，满足大型能源基地开发外送需要和中东部用电需求。新疆是中国五大综合能源基地之一，新疆能源资源开发是中国重要的能源战略，结合中国能源资源禀赋及经济发展特点，新疆电力外送应主要考虑我国华中、华东负荷中心用电需要，全面优化和升级超特高压骨干网架，到2020年形成“三交、六直”9条交直流外送通道，进一步增强电力的大容量、远距离输送能力，充分满足能源基地的大规模开发，提升外送能力。积极通过“援疆+市场化”等电力外送方式扩大外送规划。加强跨国间基础设施互联互通，积极推进中巴联网工程，建设±800 kV库车—伊斯兰堡直流通道，将其作为落实中巴经济走廊战略、推动“一带一路”战略和电力基础设施互联互通的旗舰项目。

3.2 建设坚强的疆内750 kV骨干网架

综合自治区能源资源开发、经济发展需求等因素，在现有环乌昌核心区域环网、环天山东环网和即将建成的环天山西环网的基础上，建设环塔里木盆地环网、环喀什经济特区环网，加大南疆地区骨干网架建设力度，在2020年形成750 kV电网“内供五环网”的局面。通过建设750 kV主网架能克服新疆区域面积广、送电距离远的难题，解决220 kV伏电压等级联网送电能力低的问题，进一步加强疆内各区域之间的电力联系，大幅度提高疆内地州间电网送电能力，满足新疆各区域用电需求，确保电力“送得出、落得下、用得上”，有效保证“十三五”期间新增用电负荷的接入。以750 kV电网为基础，积极构建全疆统一的电力市场，为全疆负荷优化转移奠定基础。

3.3 扎实落实“电气化新疆”战略

以“电气化新疆”为战略契机，加快实施工业、建筑、交通、旅游等多领域重点行业电能替代，通过强化需求侧管理、重点项目实施、新型产业培育、配套电网建设等方面工作，不断提高替代水平，增加能源消纳水平、特别是新能源的消纳水平。加大政府的支持力度，制约自备电厂等产能发展，通过出台环保、财政补贴及电采暖电价政策，积极引导电能替代。落实业扩“绿色通道”，及时响应大用户、工业园区新增用电需求。实行315 kV˙A以上业拓项目日跟踪管理，推动潜在电量早日见效。

4 结论

当前新疆区内有效电力需求增速放缓，加之新能源发电装机的快速发展和输配电网规划建设的滞后，疆内弃风弃光现象较为严重。对新疆未来电力供给与需求进行预测分析，不仅能够有利于电网的规划、建设和运维，也对电源建设及电能消纳具有重要意义，同时对电力供求不平衡的态势进行分析，提出有效建议及措施，有利于电网的可持续发展。本文基于灰色系统和协整理论对新疆2017—2030年疆内电力需求进行了多情景预测，预测结果表明：“十三五”期间新疆全社会用电量将保持中速增长，年平均增速约为4.8%~7.9%，2020年新疆全社会用电量预计在2 167亿~2 432亿kW˙h，而2020年新疆理论发电总量可达到4 586亿kW˙h，新疆将面临严重的电力产能过剩现象。为有效解决新疆未来可能面临的产能过剩问题，本文立足于政治、经济、社会“三大责任”，围绕内供、外送、接纳新能源“三大任务”，提出推进“疆电外送”通道建设、建设坚强的疆内750 kV骨干网架和扎实落实“电气化新疆”战略，实现“电化新疆，清洁全国”目标，是解决新疆电力产能过剩问题的有效途径。

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作者：郭森, 崔永军 , 贾浩 , 赵名锐 , 王玉玮 , 赵会茹 , 任义生