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摘 要：本文通过对近年四川各地区电量消纳潜力以及各行业电量消纳潜力分析，指出在四川省用电量增幅逐步放缓，而丰水期四川省范围内水电富余电量又有较大幅度增长的情况下，如不能有效地消纳，有可能出现水电大量弃水问题。因此，本文就如何提高四川省内电量的消纳能力提出了五点政策措施和建议。
关键词：电量消纳;抽水蓄能;电气化铁路;电动汽车
一、四川各地区电量消纳潜力分析
2013年上半年四川全社会用电量928.55亿千瓦时，同比增长5.46%，增速同比增加1.01个百分点，这也高于5.1%的全国平均水平。预计今年全年全省全社会用电量有望达到1806.88亿千瓦时，同比增长3.17%，增幅较去年将有所回落。
从成都来看，成都市的全社会用电量占全省总盘子的约四分之一。成都市工业结构调整基本成型，其用电形势对于未来四川省其他城市有参考性。上半年成都市全社会用电量210.12亿千瓦时，同比增加6.06%。
而四川省内部分城市，电量甚至多年来首次出现负增长。四川省统计局数据显示，7月份雅安全社会用电量6.92亿度，较上月减少0.95亿度，同比下降1%。其中，反映企业生产的重要指标，工业用电量6.12亿度，比上月减少0.96亿度，同比下降2.4%。
下半年四川省电力需求走势呈现增速稳中趋缓的特点，一是四川相比东部和南方省份，仍处于工业化中期，随着“三大发展战略”的深入实施，下半年四川省用电市场仍保持一定程度的增长;二是随着四川省产业结构加快调整，用电结构更加趋于合理，第三产业和居民生活用电比重逐渐增加，在带动用电需求增长的同时，也将带动用电结构的优化。2013年四川省全年用电增速大概在6%左右。
二、四川各行业电量消纳潜力分析
受宏观经济形势影响，2013年上半年四川省第二产业用电量增长缓慢，为667.06亿千瓦时，同比增长5.57%，略高于全社会用电增速，增速同比增加3.23%。上半年四川省第三产业用电量108.81亿千瓦时，同比增长10.71%;第一产业用电量5.88亿千瓦时，同比增长6.86%;城乡居民生活用电146.81亿千瓦时，同比增长1.38%。
仅从成都地区来看，成都第一产业用电量仅为全社会用电量的0.6%，第三产业用电量同比增长8.92%，占全社会用电量55.9%的第二产业用电量同比增长9.34%，其中工业用电量同比增长为8.77%，均较去年同比增速有较快增长。上半年，成都的汽车、电子信息等优势产业增势依然强劲，交通运输、电气、电子设备制造业用电量同比增长21.45%，黑色金属冶炼及压延加工业用电量同比增长12.87%。
四川省全社会用电量同比增速从10月份开始温和回升。11月份四川省全社会用电量为156.94亿千瓦时，同比增长2.55%。1-11月，四川省全社会用电量1674.8亿千瓦时，同比增长4.18%。第一产业用电量10.31亿千瓦时，同比下降2.12%;第二产业用电量1212.29亿千瓦时，同比增长8.77%，其中工业用电量1178.14亿千瓦时，同比增长3.19%;第三产业用电量187.47亿千瓦时，同比增长11.29%;城乡居民生活用电264.73亿千瓦时，同比增长6.15%。图1是四川省各产业用电量分析的比例图。
三、提高四川省内电量消纳能力的建议措施
2014年，四川省雅砻江流域、金沙江等流域上的大中型水电站逐步大量投产，全省用电量增幅放缓。预计丰水期四川省范围内水电富余电量将有较大幅度增长，如不能有效地消纳，有可能出现水电大量弃水问题。因此，必须高度重视全省范围内水电站富余电力消纳问题。提高四川省内电量的消纳能力主要可以采取以下政策措施和建议。
（一）大力发展抽水蓄能电站
抽水蓄能是目前电力系统最可靠、最经济、寿命周期最长、容量最大的储能装置。抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。国外抽水蓄能电站的出现已有一百多年的历史，我国在上世纪60年代后期才开始研究抽水蓄能电站的开发，于1968年和1973年先后建成岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能电站，装机容量分别为11MW和22MW，与欧美、日本等发达国家和地区相比，我国抽水蓄能电站的建设起步较晚，但由于后发效应，起点却较高，近年建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。
抽水蓄能电站运行具有几大特性：它既是发电厂，又是用户，它的填谷作用是其它任何类型发电厂所没有的;它启动迅速，运行灵活、可靠，除调峰填谷外，还适合承担调频、调相、事故备用等任务。目前，中国已建的抽水蓄能电站在各自的电网中都发挥了重要作用，使电网总体燃料得以节省，降低了电网成本，提高了电网的可靠性。抽水蓄能主要有以下几个作用：一是解决电力系统日益突出的调峰问题。二是发挥调压调相作用，保证电网电压稳定。三是发挥事故备用作用，保障电力系统安全稳定运行。此外，抽水蓄能电站还具有黑启动、系统特殊负荷等功能，这些优良性能在被逐渐认识和推广应用的同时，进一步推动了我国抽水蓄能电站发展。
图1 四川省各产业用电量分析
（二）优先开发有调节能力的水电厂
对于具有调节性能的水电厂进行优先开发，着重从3个方面探讨如何加强水电站的优化调度管理工作， 进一步提高发电效益。
1、根据水库调蓄特性， 使水库尽可能长时间处于较高水位发电， 提高单位流量的发电能力。受地域及水库控制流域面积的限制， 坝址总水量也限制在一定的范围之内。在一定流量的情况下， 水头越高， 出力也就越大。由此可以看出， 提高机组运行水头（ 在转轮适应的水头范围内） ， 可有效地增加水轮发电机组在相同流量时的出力。
2、根据水文气象信息， 在保障防洪安全情况下， 使水库处于合理的水位运行。根据前面的分析， 提高水库水位运行具有巨大的经济效益， 但是这种运行一般只能在枯水期采用， 而在汛期或主汛期到来之前， 则必须根据气象条件进行合理的调控。通过优化调度尽可能多发电。
3、 根据水轮机运转特性， 合理安排机组出力， 即调节发电流量， 提高机组发电效率。对于有调节水库的水电站， 它不可能长期处于设计水头下发电， 而是要面对最低水头至最高水头发电的各种情况。每一台水轮机都有一个设计工况， 一般选择在转轮最优工况附近， 这时机组效率较高， 而水轮机对应每一个水头， 都有一个效率最高点， 效率最高点附近就是该水头下水轮机的高效率区， 偏离该区域越多， 则效率下降越明显。因此， 只有保证一定的水头下对应一定范围的流量， 即机组一定范围的出力， 才能保证机组的运行效率较高，而最高效率則为最优工况点。如果机组发电效率太低， 则浪费了水力资源。
（三）坚持电厂与电网协调发展
坚持电网与水电协调发展，按照“统筹规划、合理布局、适当超前、分步实施”的原则，强化水电基地或水电集群电力输送平台和通道规划建设，加强电网通道建设，坚持电源点与内外网同步建设，保证水电顺利送出。重视预留和保护输电通道，电网发展规划中已经确定的变配电站等设施选址以及输电线路走廊资源要依法加强管理和保护，不得挤占和破坏。要统筹省内外两个市场，在保障省内用电的前提下继续开拓华中、华东、西北等省外电力市场，加快德阳一宝鸡等省际电网的联网工程建设，加大省际电网间互调电力余缺，积极参与全国一次能源平衡。
随着我国电力市场化进程的加快和“厂网分开，竟价上网”运营机制的实施，发电企业成为市场竞争上体。在电力市场环境下，水电厂如何参与市场克争优化发电生产过程，采取策略性报价实现发电利润最大化，成为关系其生存与效益的首要问题。电网与电源建设应当统筹考虑，合理布局，协调发展。电网结构应当安全可靠、经济合理、技术先进、运行灵活。经政府有关部门依法批准或者核准的拟并网机组，电网企业应当按期完成相应的电网一次设备、二次设备的建设、调试、验收和投入使用，保证并网机组电力送出的必要网络条件。
关键词：电量消纳;抽水蓄能;电气化铁路;电动汽车
一、四川各地区电量消纳潜力分析
2013年上半年四川全社会用电量928.55亿千瓦时，同比增长5.46%，增速同比增加1.01个百分点，这也高于5.1%的全国平均水平。预计今年全年全省全社会用电量有望达到1806.88亿千瓦时，同比增长3.17%，增幅较去年将有所回落。
从成都来看，成都市的全社会用电量占全省总盘子的约四分之一。成都市工业结构调整基本成型，其用电形势对于未来四川省其他城市有参考性。上半年成都市全社会用电量210.12亿千瓦时，同比增加6.06%。
而四川省内部分城市，电量甚至多年来首次出现负增长。四川省统计局数据显示，7月份雅安全社会用电量6.92亿度，较上月减少0.95亿度，同比下降1%。其中，反映企业生产的重要指标，工业用电量6.12亿度，比上月减少0.96亿度，同比下降2.4%。
下半年四川省电力需求走势呈现增速稳中趋缓的特点，一是四川相比东部和南方省份，仍处于工业化中期，随着“三大发展战略”的深入实施，下半年四川省用电市场仍保持一定程度的增长;二是随着四川省产业结构加快调整，用电结构更加趋于合理，第三产业和居民生活用电比重逐渐增加，在带动用电需求增长的同时，也将带动用电结构的优化。2013年四川省全年用电增速大概在6%左右。
二、四川各行业电量消纳潜力分析
受宏观经济形势影响，2013年上半年四川省第二产业用电量增长缓慢，为667.06亿千瓦时，同比增长5.57%，略高于全社会用电增速，增速同比增加3.23%。上半年四川省第三产业用电量108.81亿千瓦时，同比增长10.71%;第一产业用电量5.88亿千瓦时，同比增长6.86%;城乡居民生活用电146.81亿千瓦时，同比增长1.38%。
仅从成都地区来看，成都第一产业用电量仅为全社会用电量的0.6%，第三产业用电量同比增长8.92%，占全社会用电量55.9%的第二产业用电量同比增长9.34%，其中工业用电量同比增长为8.77%，均较去年同比增速有较快增长。上半年，成都的汽车、电子信息等优势产业增势依然强劲，交通运输、电气、电子设备制造业用电量同比增长21.45%，黑色金属冶炼及压延加工业用电量同比增长12.87%。
四川省全社会用电量同比增速从10月份开始温和回升。11月份四川省全社会用电量为156.94亿千瓦时，同比增长2.55%。1-11月，四川省全社会用电量1674.8亿千瓦时，同比增长4.18%。第一产业用电量10.31亿千瓦时，同比下降2.12%;第二产业用电量1212.29亿千瓦时，同比增长8.77%，其中工业用电量1178.14亿千瓦时，同比增长3.19%;第三产业用电量187.47亿千瓦时，同比增长11.29%;城乡居民生活用电264.73亿千瓦时，同比增长6.15%。图1是四川省各产业用电量分析的比例图。
三、提高四川省内电量消纳能力的建议措施
2014年，四川省雅砻江流域、金沙江等流域上的大中型水电站逐步大量投产，全省用电量增幅放缓。预计丰水期四川省范围内水电富余电量将有较大幅度增长，如不能有效地消纳，有可能出现水电大量弃水问题。因此，必须高度重视全省范围内水电站富余电力消纳问题。提高四川省内电量的消纳能力主要可以采取以下政策措施和建议。
（一）大力发展抽水蓄能电站
抽水蓄能是目前电力系统最可靠、最经济、寿命周期最长、容量最大的储能装置。抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。国外抽水蓄能电站的出现已有一百多年的历史，我国在上世纪60年代后期才开始研究抽水蓄能电站的开发，于1968年和1973年先后建成岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能电站，装机容量分别为11MW和22MW，与欧美、日本等发达国家和地区相比，我国抽水蓄能电站的建设起步较晚，但由于后发效应，起点却较高，近年建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。
抽水蓄能电站运行具有几大特性：它既是发电厂，又是用户，它的填谷作用是其它任何类型发电厂所没有的;它启动迅速，运行灵活、可靠，除调峰填谷外，还适合承担调频、调相、事故备用等任务。目前，中国已建的抽水蓄能电站在各自的电网中都发挥了重要作用，使电网总体燃料得以节省，降低了电网成本，提高了电网的可靠性。抽水蓄能主要有以下几个作用：一是解决电力系统日益突出的调峰问题。二是发挥调压调相作用，保证电网电压稳定。三是发挥事故备用作用，保障电力系统安全稳定运行。此外，抽水蓄能电站还具有黑启动、系统特殊负荷等功能，这些优良性能在被逐渐认识和推广应用的同时，进一步推动了我国抽水蓄能电站发展。
图1 四川省各产业用电量分析
（二）优先开发有调节能力的水电厂
对于具有调节性能的水电厂进行优先开发，着重从3个方面探讨如何加强水电站的优化调度管理工作， 进一步提高发电效益。
1、根据水库调蓄特性， 使水库尽可能长时间处于较高水位发电， 提高单位流量的发电能力。受地域及水库控制流域面积的限制， 坝址总水量也限制在一定的范围之内。在一定流量的情况下， 水头越高， 出力也就越大。由此可以看出， 提高机组运行水头（ 在转轮适应的水头范围内） ， 可有效地增加水轮发电机组在相同流量时的出力。
2、根据水文气象信息， 在保障防洪安全情况下， 使水库处于合理的水位运行。根据前面的分析， 提高水库水位运行具有巨大的经济效益， 但是这种运行一般只能在枯水期采用， 而在汛期或主汛期到来之前， 则必须根据气象条件进行合理的调控。通过优化调度尽可能多发电。
3、 根据水轮机运转特性， 合理安排机组出力， 即调节发电流量， 提高机组发电效率。对于有调节水库的水电站， 它不可能长期处于设计水头下发电， 而是要面对最低水头至最高水头发电的各种情况。每一台水轮机都有一个设计工况， 一般选择在转轮最优工况附近， 这时机组效率较高， 而水轮机对应每一个水头， 都有一个效率最高点， 效率最高点附近就是该水头下水轮机的高效率区， 偏离该区域越多， 则效率下降越明显。因此， 只有保证一定的水头下对应一定范围的流量， 即机组一定范围的出力， 才能保证机组的运行效率较高，而最高效率則为最优工况点。如果机组发电效率太低， 则浪费了水力资源。
（三）坚持电厂与电网协调发展
坚持电网与水电协调发展，按照“统筹规划、合理布局、适当超前、分步实施”的原则，强化水电基地或水电集群电力输送平台和通道规划建设，加强电网通道建设，坚持电源点与内外网同步建设，保证水电顺利送出。重视预留和保护输电通道，电网发展规划中已经确定的变配电站等设施选址以及输电线路走廊资源要依法加强管理和保护，不得挤占和破坏。要统筹省内外两个市场，在保障省内用电的前提下继续开拓华中、华东、西北等省外电力市场，加快德阳一宝鸡等省际电网的联网工程建设，加大省际电网间互调电力余缺，积极参与全国一次能源平衡。
随着我国电力市场化进程的加快和“厂网分开，竟价上网”运营机制的实施，发电企业成为市场竞争上体。在电力市场环境下，水电厂如何参与市场克争优化发电生产过程，采取策略性报价实现发电利润最大化，成为关系其生存与效益的首要问题。电网与电源建设应当统筹考虑，合理布局，协调发展。电网结构应当安全可靠、经济合理、技术先进、运行灵活。经政府有关部门依法批准或者核准的拟并网机组，电网企业应当按期完成相应的电网一次设备、二次设备的建设、调试、验收和投入使用，保证并网机组电力送出的必要网络条件。