淺述影響浙江省電力負(fù)荷特性的幾個(gè)因素

1、淺述影響浙江省電力負(fù)荷特性的幾個(gè)因素作者：曹陽(yáng)時(shí)間：2007-11-25 1:16:00 摘要：根據(jù)近幾年我省電力負(fù)荷特性的變化情況，分析了影響負(fù)荷特性變化的幾個(gè)因素，并對(duì)改善負(fù)荷特性提出了建議。 關(guān)鍵詞：影響 負(fù)荷特性 因素 1 前言電力負(fù)荷特性的研究一直是研究電力市場(chǎng)的一個(gè)重要課題。近幾年來(lái)電力市場(chǎng)需求發(fā)生了極大的變化，從原來(lái)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)下的供不應(yīng)求到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下的供需總體趨緩，再到目前新的一輪經(jīng)濟(jì)啟動(dòng)下又趨緊張，電力負(fù)荷特性已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。電網(wǎng)的最高負(fù)荷持續(xù)增長(zhǎng)，峰谷差進(jìn)一步加大，電網(wǎng)的負(fù)荷率及利用小時(shí)呈現(xiàn)出逐步下降的趨勢(shì)，給電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了困難。做好電力負(fù)荷特性的研究將為開(kāi)拓電

2、力市場(chǎng)、調(diào)整電源結(jié)構(gòu)、跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化等提供決策依據(jù)。2 近幾年浙江省電力負(fù)荷特性的變化浙江省作為沿海經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的省份之一，隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，電力負(fù)荷一直保持高速增長(zhǎng)（見(jiàn)圖1）。全省統(tǒng)調(diào)最高負(fù)荷從1990年到1999年增長(zhǎng)了241倍，年均增長(zhǎng)1025。從時(shí)段上看，統(tǒng)調(diào)負(fù)荷經(jīng)歷了兩次快速增長(zhǎng)期，一次是19901995年，年均增長(zhǎng)1234，另一次是19971999年，年均增長(zhǎng)12，目前這種快速增長(zhǎng)趨勢(shì)還在延續(xù)。而在19951997年期間剛經(jīng)過(guò)一輪高速發(fā)展,出現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等各方面的調(diào)整,負(fù)荷增長(zhǎng)相對(duì)平緩,年均增長(zhǎng)僅3.54。統(tǒng)調(diào)負(fù)荷的年負(fù)荷率從1990年的8364至1998年8964，一直趨

3、于上升趨勢(shì)。而在1998年以后，電力市場(chǎng)出現(xiàn)了總體相對(duì)緩和，供需狀況發(fā)生了很大轉(zhuǎn)變，負(fù)荷率出現(xiàn)了下降，而且下降速度還很快（參見(jiàn)圖2）。 從圖1和圖2可以直觀地看出，我省的電力形勢(shì)是最高負(fù)荷一直呈快速上升趨勢(shì)，而負(fù)荷率卻呈不斷下降趨勢(shì)，給電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了很大困難。1990至1999年浙江省統(tǒng)調(diào)負(fù)荷最大峰谷差基本上是直線上升的（見(jiàn)圖3），1997年由于臺(tái)風(fēng)的影響導(dǎo)致了一個(gè)突變，19901999年最大峰谷差增大了近2倍，年均增長(zhǎng)79。1999年年平均供電峰谷差已達(dá)到1516萬(wàn)kW，比1998年增長(zhǎng)415，而同期平均供電負(fù)荷率由8964下降到8796，下降了187個(gè)百分點(diǎn)，使得電網(wǎng)負(fù)荷高峰期

4、供需矛盾日益突出，負(fù)荷特性逐漸惡化。 3 影響負(fù)荷特性的幾點(diǎn)因素分析（1）經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。 在目前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中，第一產(chǎn)業(yè)在GDP中所占的比例在大幅下降，而且今后還將保持這種趨勢(shì)。第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以說(shuō)是穩(wěn)步上升，并逐漸趨于穩(wěn)定，而第三產(chǎn)業(yè)作為一種新興的產(chǎn)業(yè)，正取得快速的發(fā)展，在GDP中所占的比例也是迅速上升。根據(jù)浙江省“十五”規(guī)劃，到2005年我省三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比值將為85553365。 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整使得我省用電結(jié)構(gòu)的比例也發(fā)生了進(jìn)一步的變化。在1990年全省用電量中一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)、居民生活用電所占的比例分別為5878247113，1995年為47676133，1999年的比例為29755

5、8136，根據(jù)我省“十五”電力電量分析預(yù)測(cè)報(bào)告，到2005年各產(chǎn)業(yè)用電和居民生活用電所占的比例為271810142。由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，第一產(chǎn)業(yè)用電從94年起基本維持在17億左右，沒(méi)有增長(zhǎng)。第二產(chǎn)業(yè)用電的增長(zhǎng)略低于全省的用電因素。第三產(chǎn)業(yè)、居民生活用電在全省用電所占比例逐年上升。這類用電的特性具有明顯的季節(jié)性，同時(shí)受氣溫、氣候的影響十分明顯，使得全省的負(fù)荷特性發(fā)生了巨大的改變。（2）季節(jié)性負(fù)荷的快速增長(zhǎng)。 有關(guān)季節(jié)性負(fù)荷可以從月比率及計(jì)算季節(jié)性負(fù)荷大小兩個(gè)方面來(lái)分析。月比率是指各年同月的最大正點(diǎn)負(fù)荷的平均值與所有月份的最大正點(diǎn)負(fù)荷的平均值之比。從表1的19951999年我省統(tǒng)調(diào)負(fù)荷月比率分析數(shù)

6、據(jù)可以看出，負(fù)荷是季節(jié)性變化的，其中夏季（如7、8月）的月比率最大，而春秋季（如4、10月）的月比率最小。夏季的月比率大于冬季的月比率說(shuō)明目前冬季的家用取暖設(shè)備尚未普及，使用率低，使得冬季的季節(jié)性負(fù)荷沒(méi)有夏季的季節(jié)性負(fù)荷大。按照慣例，夏季季節(jié)性負(fù)荷取夏季最大負(fù)荷日的最大負(fù)荷與春季最大負(fù)荷日的最大負(fù)荷之差，冬季季節(jié)性負(fù)荷取冬季最大負(fù)荷日的最大負(fù)荷與秋季最大負(fù)荷日的最大負(fù)荷之差。由于一般情況下，冬季的季節(jié)性負(fù)荷遠(yuǎn)沒(méi)有夏季的季節(jié)性負(fù)荷大，所以暫不考慮冬季的季節(jié)性負(fù)荷。浙江省電力負(fù)荷的季節(jié)性成分是逐年增大的，因?yàn)榈谌a(chǎn)業(yè)和居民生活用電中的空調(diào)負(fù)荷是逐年增大的。隨著第三產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展以及居民收入的增加

7、、住房條件改善、家用電器的普及，季節(jié)性負(fù)荷還將快速增長(zhǎng)。（3）氣溫、氣候的影響 我省的負(fù)荷受氣溫、氣候的影響是非常大的，只要持續(xù)高溫幾天，負(fù)荷就會(huì)急劇上升。有時(shí)只要一場(chǎng)雷陣雨，全省統(tǒng)調(diào)負(fù)荷馬上下降十幾萬(wàn)，甚至幾十萬(wàn)。1998年夏季持續(xù)最高氣溫在34以上近兩個(gè)星期，且全省連續(xù)干旱，統(tǒng)調(diào)負(fù)荷急增了100多萬(wàn)kW，最高負(fù)荷達(dá)到6981萬(wàn)kW，比上一年增長(zhǎng)了1751，而統(tǒng)調(diào)電量1998年僅增長(zhǎng)了2。1999年基本上是涼夏，8月的平均氣溫略低于歷史同期平均水平，1999年夏季統(tǒng)調(diào)的最高負(fù)荷是770萬(wàn)，比上一年增長(zhǎng)了103，而1999年統(tǒng)調(diào)電量的增長(zhǎng)達(dá)到1214。 1998年我省進(jìn)行了兩次負(fù)荷實(shí)測(cè)，時(shí)間分

8、別為7月22日和8月12日。圖4是兩次實(shí)測(cè)的日負(fù)荷曲線。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，8月12日全省統(tǒng)調(diào)負(fù)荷比7月22日高110192萬(wàn)kW，全省全口徑負(fù)荷8月12日比7月22日高90170萬(wàn)kW，主要原因是氣溫和降雨情況的不同。7月22日實(shí)測(cè)時(shí)全省各地市的最高氣溫在2934左右，全省部分地區(qū)雨水充裕。8月12日負(fù)荷實(shí)測(cè)時(shí)氣溫大幅上升，全省大部分地區(qū)最高氣溫在3739，個(gè)別地區(qū)達(dá)40以上且出現(xiàn)干旱。 氣溫、氣候?qū)τ谪?fù)荷影響的定量分析對(duì)全省負(fù)荷來(lái)講有一定的難度。首先各地區(qū)存在氣溫、氣候的差異，同時(shí)需要大量全省各地市的氣象數(shù)據(jù)。最高負(fù)荷與氣溫密切相關(guān)，但一天中的最高負(fù)荷并不出現(xiàn)在一天中的最高氣溫時(shí)段。隨著氣溫上升

9、，不同時(shí)段的負(fù)荷對(duì)氣溫變化的響應(yīng)是不同的，呈現(xiàn)出不連續(xù)性和非線性特征。 （4）非統(tǒng)調(diào)機(jī)組的影響。1998年全省全口徑裝機(jī)容量143388萬(wàn)千瓦，其中統(tǒng)調(diào)口徑裝機(jī)為73325萬(wàn)kW（包括天荒坪浙江分得16萬(wàn)kW），非統(tǒng)調(diào)裝機(jī)56066萬(wàn)kW。 在非統(tǒng)調(diào)裝機(jī)中，6000千瓦及以上307228萬(wàn)kW，其中：水電6157萬(wàn)kW，火電24571萬(wàn)kW。6000 kW以下機(jī)組25338萬(wàn)kW，其中：水電9232萬(wàn)kW，火電16107萬(wàn)kW。由于在98年全省裝機(jī)中非統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量占了4333，這部分裝機(jī)不是統(tǒng)一調(diào)度的，因而對(duì)大網(wǎng)的沖擊也是相當(dāng)大的。由圖5可以看出，非統(tǒng)調(diào)機(jī)組無(wú)論系統(tǒng)負(fù)荷大小，夜間22時(shí)后基本全

10、停，白天7時(shí)后開(kāi)機(jī)基本呈直線運(yùn)行，由此引起了統(tǒng)調(diào)日負(fù)荷曲線的畸變，統(tǒng)調(diào)最高負(fù)荷向后偏移出現(xiàn)在23時(shí)左右，而全天的最低負(fù)荷從后半夜移至傍晚的18時(shí)左右。同時(shí)還可看出非統(tǒng)調(diào)機(jī)組雖然填掉部分尖峰負(fù)荷，但電網(wǎng)的調(diào)峰任務(wù)基本還是由統(tǒng)調(diào)機(jī)組承擔(dān)，給系統(tǒng)運(yùn)行和安全帶來(lái)了困難。這也是很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，浙江電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)負(fù)荷兩個(gè)峰值出現(xiàn)在7時(shí)和23時(shí)，以及腰荷低于谷荷的根本原因。 4 進(jìn)一步改善電力負(fù)荷特性 對(duì)于我省典型日負(fù)荷曲線的變化，根據(jù)國(guó)電公司動(dòng)力經(jīng)濟(jì)研究中心對(duì)我省負(fù)荷預(yù)測(cè)的專題報(bào)告，預(yù)測(cè)2000年我省的日負(fù)荷率冬季為81、夏季為85，日最小負(fù)荷率冬季為60、夏季為66，到2005年日負(fù)荷率冬季為80、夏季為84，

11、日最小負(fù)荷率冬季為58、夏季為63，負(fù)荷特性還將進(jìn)一步惡化。如何改善我省電力負(fù)荷特性，除建設(shè)一些條件較好的抽水蓄能電站外，主要可以通過(guò)以下兩個(gè)方面來(lái)改善： （1）進(jìn)一步細(xì)化電價(jià)，在目前實(shí)施峰谷電價(jià)的基礎(chǔ)上，推出用戶分時(shí)電價(jià)、水電豐枯電價(jià)，進(jìn)一步拉大高峰和低谷電價(jià)的差距。 浙江省作為全國(guó)電力市場(chǎng)試點(diǎn)省之一，目前開(kāi)放的僅僅是發(fā)電側(cè)市場(chǎng)。隨著市場(chǎng)化的深入，一個(gè)真正的電力市場(chǎng)必將建立起來(lái)。市場(chǎng)機(jī)制的價(jià)格杠桿和價(jià)值規(guī)律，能有效地調(diào)節(jié)電力供需平衡，引導(dǎo)電力供給和電力需求。一個(gè)電力市場(chǎng)應(yīng)具備市場(chǎng)優(yōu)化資源配置、技術(shù)進(jìn)步、利益分配和微觀均衡等基本功能。同時(shí)認(rèn)真做好電力市場(chǎng)的調(diào)研、預(yù)測(cè)工作，積極開(kāi)拓電力市場(chǎng)，引導(dǎo)

12、消費(fèi)者廣泛采用節(jié)能設(shè)備。 （2）加強(qiáng)電力需求側(cè)管理，運(yùn)用各種措施減少電量消耗，降低了電網(wǎng)最大負(fù)荷。電力需求側(cè)管理的目標(biāo)就是要努力減少用戶在電網(wǎng)峰荷時(shí)段的電力需求，其根本措施就是使用戶更有效地利用能源，即在滿足同樣能源服務(wù)的同時(shí)減少其用電量。通過(guò)對(duì)用戶采用先進(jìn)技術(shù)和高效設(shè)備提高終端用電效率，減少電量消耗，取得節(jié)省電量的效果。峰荷期間運(yùn)行的節(jié)電設(shè)備同時(shí)降低了電網(wǎng)最大負(fù)荷，也獲得節(jié)約電力減少系統(tǒng)裝機(jī)容量的效益。 實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)管理的措施主要有技術(shù)措施、財(cái)政措施，誘導(dǎo)措施、行政措施等四種。目前電力負(fù)荷管理系統(tǒng)已經(jīng)在我省得到逐步應(yīng)用，在負(fù)荷預(yù)測(cè)、負(fù)荷控制等方面取得了較好的效果。杭州電力局從1995年逐步推廣冰蓄冷技術(shù)也取得了很多經(jīng)驗(yàn),1998年對(duì)6個(gè)使用冰蓄冷單位分析，裝機(jī)下降率為28，年平均移峰率為5473，三季度高溫平均移峰率為5795。在刺激和鼓勵(lì)用戶改變消費(fèi)行為和用電方式、減少電量消耗和電力需求方面，還可以對(duì)用戶采取電價(jià)鼓勵(lì)、折讓鼓勵(lì)、免費(fèi)安裝鼓勵(lì)、借貸鼓勵(lì)、節(jié)電設(shè)備租賃鼓勵(lì)、節(jié)電特別獎(jiǎng)勵(lì)等措施?？傊?，電力需求側(cè)管理作為可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略的管理技術(shù)，完全可以為改善我省的負(fù)荷特性做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)：1朱東曉，曹樹(shù)華，趙磊，張文文編著電力負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)及其