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摘要:文章通过对河池电网负荷特性的分析,指出河池电网负荷特性的变化趋势和影响因素,对改善负荷特性的措施等提出了具体建议。
关键词:电力负荷;特征分析;电价政策;影响因素;建议
一、概述
电力市场分析和预测是电网发展规划和电力企业经营工作的重要基础之一,电力负荷特性的分析和预测是电力市场分析和预测工作的重要方面。因此,电力负荷特性的研究一直是研究电力市场的一个重要课题。
近几年来电力市场需求发生了极大的变化,电力负荷特性已经发生了很大的变化。电网的最高负荷持续增长,峰谷差进一步加大,电网的负荷率及利用小时呈现出逐步下降的趋势,给电网安全、经济运行带来了困难。准备地把握电力负荷特性的变化规律和发展趋势,对制订电网发展规划和企业的经营决策具有重要意义,对于保证电能质量和电网安全稳定运行也有着积极的促进作用。本文根据近几年河池市负荷特性的变化情况,分析了影响负荷特性变化的主要因素,并对改善负荷特性以及在电网规划中应注意的问题提出了建议。
二、河池市历史电力负荷特性分析
(一)年最大负荷曲线
图1为2003年~2008年河池电网年最大负荷曲线图。从图上看,河池电网一年通常出现两个峰值,年最大负荷一般出现在枯水期的10月~12月。最小负荷一般出现在2月~3月份。主要原因是受春节假期影响,很多企业生产不足甚至停产。而下半年冶炼行业生产普通较饱满,且气温普通高于上半年,高温时空调降温负荷比重增大,因此年最大负荷均出现在此段时间。而随着河池市经济的发展,人民生活水平越来越高,空调负荷逐年增加,夏季负荷高峰也呈整体上升趋势,可以预见,不久,河池电网的年最大负荷将由冬季转为夏季。
(二)日负荷曲线
图2所示为河池电网2008年代表月的典型日负荷曲线,冬夏季均呈现较为明显的双峰—谷形态,早高峰出现在11:00或12:00,晚高峰均出现在19:00或20:00。从图上可以看出,早高峰整体上夏季较高,而晚高峰冬夏基本持平,这与河池市气候与群众生活水平有很大关系,河池市夏冬两季气温相差较大,而白天温度较高,晚上比白天又下降较多,比较凉爽。加上河池市属欠发达地区,空调负荷所占比重虽然呈上升趋势,但所占比例并不高,所以夏季早高峰比冬季较高,而晚高峰夏冬季基本持平。
(三)最大负荷及峰谷差变化趋势
随着河池市经济的快速发展,电力负荷一直保持较快增长(见下图)。2002~2009年最大负荷年均增长率达10.9%。但是,受2001年南丹“7.17”事故的影响以及2008年国际金融危机影响,2002~2003年以及2008年负荷虽有增长,但比较平缓,增长幅度下降较多。可见,河池市用电负荷抗风险能力不高,比较容易受外部环境影响,波动较大。
由最大峰谷差曲线图可见,河池市负荷最大峰谷差基本呈直线上升的。2002~2009年最大峰谷差增大了近3倍,年均增长14.2%,远高于最高负荷年均增长率。而同期平均负荷率呈缓慢下降趋势,使得电网负荷高峰期供需矛盾日益突出,负荷特性逐渐恶化,给电网安全、经济运行带来很大困难。
三、影响负荷特性的主要因素分析
(一)河池市的用电结构
从下表可见,河池市第一产业用电比重较小,并且保持相对稳定。第二产业用电一直在河池市全社会用电结构中占主导地位,总体上呈现小幅单边稳步下降趋势。第三产业用电比例较小,但增幅较快。居民用电是河池全社会用电量中的第二大用电主体,多年来一直保持着快速增长,所占全社会用电量比例越来越高。
由于河池市工业负荷占主导地位,所以平均负荷率能保持在较高水平。但是第三产业和居民用电的快速提高,由于此类用电具有明显的季节性,同时受气温、气候的影响十分明显,将使河池市的负荷特性发生巨大变化,如峰谷差将变得越来越大、平均负荷率下降加快等。
2000~2008年河池市产业用电结构情况表
产业 用电所占比例 增长率 最大负荷增长率
第一产业 2.5~3% 4.3%~7.1% 11%
第二产业 79~87.8% 2.6%~4.1% 11%
第三产业 2.5%~4.6% 11.5%~15.3% 11%
居民用电 7.15%~15.5% 14.9%~16.4% 11%
(二)电价政策
通过对河池市一些用电企业的调查表明,峰谷电价对不同行业的用电将产生不同的影响,其影响程度取决于生产过程、电能占生产成本的比例、企业规模等因素。
目前河池市最主要的用电大户有色金属冶炼(如南方厂、人民厂等)以及化工行业(河化集团),属高耗能行业。但是由于这些企业一般是三班制连续生产,除全厂大修、设备改造以及原材料供应不上外,受生产工艺影响,主要用电设备一般不停机,主要用电设备为强迫负荷,用电负荷较平稳。因此,峰谷电价对此类行业负荷特性基本没影响。另外,电价政策对一些电能成本所占比重较低的成业,如食品、机械和商业、服务业的影响也很小。
但是,对于小炼钢厂、铁合金等企业,电价政策影响很大,据调查,一般只在丰水期生产。除此之外,居民生活用电对电价比较敏感,在河池市居民生活用电比重越来越大的情况下,积极推行丰枯电价、峰谷电价,对降低峰谷差、提高负荷率有非常积极的意义。
(三)气温气候的影响
第三产业、居民生活用电具有明显的季节性,受气温、气候影响十分明显。但是据调查,河池电网最高负荷并不出现在一天中最高气温时段。由于河池市地处欠发达地区,空调降温负荷所占比例不大,加上河池市气候温和,因此,此类用电负荷目前对整个电网的负荷特性影响并不大。但随着河池市国民经济的快速发展,家用电器特别空调等快速进入普通家庭,预计气温气候对负荷特性的影响会越来越明显。
四、相关建议
随着河池市产业结构的进一步调整,河池市用电负荷的特性将发生一定的變化。第三产业和居民生活用电所占比重将有较快增长。预计未来负荷的增长水平将会略高于电量增长。因此,除负荷预测保持较快增长速度外,容载比指标应选择导则要求的高值,在部分地区还应略高于高值。
河池电网工业负荷在整个全社会用电量占主导地位。由于河池市工业用电主要是有色金属冶炼及化工行业,负荷集中度高。因此,工业项目的选址、规模对整个电网的规划布局影响很大,必须加强与政府相关部门的沟通和协调。在遵偱电网规划主动适应政府相关发展规划的原则基础上,有条件的应对河池市的工业布局等规划提出适当建议。
由于电网用电负荷率逐年下降,电网峰谷差所占高峰负荷的比例逐年增大,电网负荷特性的变化已经电网运行带来许多新的矛盾。在电网规划中,应特别注意无功优化工作,在实现主变全部有载调压的基础上,研究电压调节的新技术、新手段。否则,冬季低谷负荷时,电网的电压均会偏高,严重时会造成用户侧设备烧毁。
随着河池电网尖峰负荷的增长,峰谷差的进一步增大。削峰填谷的工作难度越来越大,电网负荷尖峰时段的电源调度也会变得越来越重要。而目前河池地调直调的电厂仅有大七孔电站能用来调峰,其它小水电由于库容和装机容量有限,对调峰作用不大。因此,有必须加强此方面的研究。在电网规划时,也应注意加强电源的规划建设。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:电力负荷;特征分析;电价政策;影响因素;建议
一、概述
电力市场分析和预测是电网发展规划和电力企业经营工作的重要基础之一,电力负荷特性的分析和预测是电力市场分析和预测工作的重要方面。因此,电力负荷特性的研究一直是研究电力市场的一个重要课题。
近几年来电力市场需求发生了极大的变化,电力负荷特性已经发生了很大的变化。电网的最高负荷持续增长,峰谷差进一步加大,电网的负荷率及利用小时呈现出逐步下降的趋势,给电网安全、经济运行带来了困难。准备地把握电力负荷特性的变化规律和发展趋势,对制订电网发展规划和企业的经营决策具有重要意义,对于保证电能质量和电网安全稳定运行也有着积极的促进作用。本文根据近几年河池市负荷特性的变化情况,分析了影响负荷特性变化的主要因素,并对改善负荷特性以及在电网规划中应注意的问题提出了建议。
二、河池市历史电力负荷特性分析
(一)年最大负荷曲线
图1为2003年~2008年河池电网年最大负荷曲线图。从图上看,河池电网一年通常出现两个峰值,年最大负荷一般出现在枯水期的10月~12月。最小负荷一般出现在2月~3月份。主要原因是受春节假期影响,很多企业生产不足甚至停产。而下半年冶炼行业生产普通较饱满,且气温普通高于上半年,高温时空调降温负荷比重增大,因此年最大负荷均出现在此段时间。而随着河池市经济的发展,人民生活水平越来越高,空调负荷逐年增加,夏季负荷高峰也呈整体上升趋势,可以预见,不久,河池电网的年最大负荷将由冬季转为夏季。
(二)日负荷曲线
图2所示为河池电网2008年代表月的典型日负荷曲线,冬夏季均呈现较为明显的双峰—谷形态,早高峰出现在11:00或12:00,晚高峰均出现在19:00或20:00。从图上可以看出,早高峰整体上夏季较高,而晚高峰冬夏基本持平,这与河池市气候与群众生活水平有很大关系,河池市夏冬两季气温相差较大,而白天温度较高,晚上比白天又下降较多,比较凉爽。加上河池市属欠发达地区,空调负荷所占比重虽然呈上升趋势,但所占比例并不高,所以夏季早高峰比冬季较高,而晚高峰夏冬季基本持平。
(三)最大负荷及峰谷差变化趋势
随着河池市经济的快速发展,电力负荷一直保持较快增长(见下图)。2002~2009年最大负荷年均增长率达10.9%。但是,受2001年南丹“7.17”事故的影响以及2008年国际金融危机影响,2002~2003年以及2008年负荷虽有增长,但比较平缓,增长幅度下降较多。可见,河池市用电负荷抗风险能力不高,比较容易受外部环境影响,波动较大。
由最大峰谷差曲线图可见,河池市负荷最大峰谷差基本呈直线上升的。2002~2009年最大峰谷差增大了近3倍,年均增长14.2%,远高于最高负荷年均增长率。而同期平均负荷率呈缓慢下降趋势,使得电网负荷高峰期供需矛盾日益突出,负荷特性逐渐恶化,给电网安全、经济运行带来很大困难。
三、影响负荷特性的主要因素分析
(一)河池市的用电结构
从下表可见,河池市第一产业用电比重较小,并且保持相对稳定。第二产业用电一直在河池市全社会用电结构中占主导地位,总体上呈现小幅单边稳步下降趋势。第三产业用电比例较小,但增幅较快。居民用电是河池全社会用电量中的第二大用电主体,多年来一直保持着快速增长,所占全社会用电量比例越来越高。
由于河池市工业负荷占主导地位,所以平均负荷率能保持在较高水平。但是第三产业和居民用电的快速提高,由于此类用电具有明显的季节性,同时受气温、气候的影响十分明显,将使河池市的负荷特性发生巨大变化,如峰谷差将变得越来越大、平均负荷率下降加快等。
2000~2008年河池市产业用电结构情况表
产业 用电所占比例 增长率 最大负荷增长率
第一产业 2.5~3% 4.3%~7.1% 11%
第二产业 79~87.8% 2.6%~4.1% 11%
第三产业 2.5%~4.6% 11.5%~15.3% 11%
居民用电 7.15%~15.5% 14.9%~16.4% 11%
(二)电价政策
通过对河池市一些用电企业的调查表明,峰谷电价对不同行业的用电将产生不同的影响,其影响程度取决于生产过程、电能占生产成本的比例、企业规模等因素。
目前河池市最主要的用电大户有色金属冶炼(如南方厂、人民厂等)以及化工行业(河化集团),属高耗能行业。但是由于这些企业一般是三班制连续生产,除全厂大修、设备改造以及原材料供应不上外,受生产工艺影响,主要用电设备一般不停机,主要用电设备为强迫负荷,用电负荷较平稳。因此,峰谷电价对此类行业负荷特性基本没影响。另外,电价政策对一些电能成本所占比重较低的成业,如食品、机械和商业、服务业的影响也很小。
但是,对于小炼钢厂、铁合金等企业,电价政策影响很大,据调查,一般只在丰水期生产。除此之外,居民生活用电对电价比较敏感,在河池市居民生活用电比重越来越大的情况下,积极推行丰枯电价、峰谷电价,对降低峰谷差、提高负荷率有非常积极的意义。
(三)气温气候的影响
第三产业、居民生活用电具有明显的季节性,受气温、气候影响十分明显。但是据调查,河池电网最高负荷并不出现在一天中最高气温时段。由于河池市地处欠发达地区,空调降温负荷所占比例不大,加上河池市气候温和,因此,此类用电负荷目前对整个电网的负荷特性影响并不大。但随着河池市国民经济的快速发展,家用电器特别空调等快速进入普通家庭,预计气温气候对负荷特性的影响会越来越明显。
四、相关建议
随着河池市产业结构的进一步调整,河池市用电负荷的特性将发生一定的變化。第三产业和居民生活用电所占比重将有较快增长。预计未来负荷的增长水平将会略高于电量增长。因此,除负荷预测保持较快增长速度外,容载比指标应选择导则要求的高值,在部分地区还应略高于高值。
河池电网工业负荷在整个全社会用电量占主导地位。由于河池市工业用电主要是有色金属冶炼及化工行业,负荷集中度高。因此,工业项目的选址、规模对整个电网的规划布局影响很大,必须加强与政府相关部门的沟通和协调。在遵偱电网规划主动适应政府相关发展规划的原则基础上,有条件的应对河池市的工业布局等规划提出适当建议。
由于电网用电负荷率逐年下降,电网峰谷差所占高峰负荷的比例逐年增大,电网负荷特性的变化已经电网运行带来许多新的矛盾。在电网规划中,应特别注意无功优化工作,在实现主变全部有载调压的基础上,研究电压调节的新技术、新手段。否则,冬季低谷负荷时,电网的电压均会偏高,严重时会造成用户侧设备烧毁。
随着河池电网尖峰负荷的增长,峰谷差的进一步增大。削峰填谷的工作难度越来越大,电网负荷尖峰时段的电源调度也会变得越来越重要。而目前河池地调直调的电厂仅有大七孔电站能用来调峰,其它小水电由于库容和装机容量有限,对调峰作用不大。因此,有必须加强此方面的研究。在电网规划时,也应注意加强电源的规划建设。
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