天津市电力空间布局规划编制探讨

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　　[摘要] 城市电网是电力系统的重要组成部分，是城市重要的市政基础设施之一。本文以天津市电力空间布局规划为例，阐述了问题分析、确定电网规划目标、电力需求预测、电源规划、电网规划以及电力空间布局规划等规划编制方法过程，并对规划编制中的重点问题进行了总结。
　　[关键词] 电力 空间布局 规划
　　1概述
　　城市电网是电力系统的重要组成部分，是城市重要的市政基础设施之一。为加快实施滨海新区开发开放的国家战略，落实国际港口城市、北方经济中心和生态城市的定位，支持“双城双港、相向拓展、一轴两带、南北生态”城市空间结构的调整实施，提高电网抗自然灾害能力，按照“高起点规划、高水平建设、高效能管理”的要求，结合国家电网公司特高压电网规划，开展天津市电力空间布局规划编制工作，以保障天津市又好又快发展。
　　2天津市电网现状存在的主要问题分析
　　截至2008年底，天津市并网运行电厂共36座，装机总容量达到750.59万千瓦。2008年天津电网最大负荷达到811.5万千瓦，比上年增长4.15%，“十五”期间年均增长率为11.1%，“十一五”前三年年均增长率为9.4%。2008年全社会用电量为515.88亿千瓦时，比上年增长4.24%，“十五”期间年均增长率为10.5%，“十一五”前三年年均增长率为10.27%。
　　天津电网覆盖中心城区、环城四区、滨海新区和两区三县，是华北电网的重要组成部分，它担负着向天津市供电的重要任务，是天津市重要的基础设施。目前天津地区已经建成北郊等5座500千伏变电站，主变容量780.3万千伏安，已形成500千伏单环网，通过多条500千伏线路与华北电网联络。
　　2008年底，天津电网已形成西部和中东部两个220千伏双环网。西部双环网上的枢纽变电站主要分布在中心城区的外环线附近，通过中间转供变电站和终端变电站三个层次深入市中心供电。中东部双环网上变电站较少，分布在环城东部和滨海的广大区域。2008年底，天津市有220千伏变电站50座，主变容量1761.6万千伏安。
　　2.1主网结构薄弱
　　天津电网虽已形成500千伏单环网供电，但网架结构薄弱，难以应对大负荷转移，抵御严重事故及强自然灾害能力差，与北京、上海电网结构相比在安全性上还存在一定差距，应尽快实现双环网供电。220千伏电网也存在结构薄弱问题，抗事故能力差，随着500千伏电网不断加强及天津电网内部电源点的建设投产，急需调整220千伏电网结构，实行分区供电。
　　2.2现状电网不能满足滨海新区未来发展
　　滨海新区是天津市经济发展的重点地区，是天津经济的主要增长点，天津港是我国北方最大的国际港口，开发区、保税区等地区发展迅速，对供电可靠性要求较高。目前，天津滨海地区主要依靠大港电厂和滨海500千伏变电站、东丽500千伏变电站供电，电源支撑不足，现状供电可靠性难以满足地区发展要求。
　　2.3部分地区变电站站址、线路走廊落实困难，影响电力行业整体发展
　　近几年城市经济呈稳定快速发展趋势，供电负荷快速增长，除了需要调整电网结构，还需要增设变电站，而部分地区特别是老城区变电站站址和电力走廊难以落实，因此需要合理布置变电站及电力架空线路，规划控制好电力高压走廊，保证电力的输送通道。
　　2.4电力线路布局混乱，影响城市经济发展及建设用地开发
　　随着城市的不断发展，电力工程设施建设，特别是电力架空线路的建设，对城市建设的影响越来越大。电力线路与城市用地、城市布局的矛盾日显突出，架空线的零乱布置对城市用地布局的影响已经成为城市发展的制约因素之一。出现已建线路与城市开发建设相矛盾、电力架空线路走廊得不到保护控制等问题。由此需要协调好土地利用和电力设施建设的关系，合理布置变电站及电力架空线路。
　　3确定电网规划目标
　　结合天津市城市经济社会未来发展及电力行业发展确定如下电网规划目标。
　　1、建设与天津定位相匹配的统一坚强智能电网。最终建成多端受电、多电源支撑、结构科学合理、安全可靠、自动化程度高的现代化城市电网。各级电网协调发展，确保电力受的进、送的出、落的下。
　　2、按照电网规划建设适度超前于城市建设的原则，依据天津电网远景年目标网架，科学合理地布置电力设施和电力线通道，将规划落实在用地上，使土地资源的利用更加合理，电网规划的实施更具有可操作性。
　　3、保证城市经济社会发展对用电的需求，满足城市建设可持续发展的总体要求。城市供电可靠率99.99%，达到国际一流供电标准。
　　4电力需求预测
　　用电量和电力负荷预测是电网规划的基础，预测结果是否合理直接影响电网规划的科学合理性。因此，规划编制中针对电力需求预测进行了专题研究，采用不同方法对用电量和电力负荷进行预测。
　　采用分部门法、增加值单耗法、弹性系数法等多种方法对天津市未来全社会用电量进行预测，预计2020年用电量为1800亿千瓦时；2030年用电量为2200亿千瓦时。
　　采用用电量与最大负荷相关关系法、最大负荷利用小时数法、增长率法等方法对天津市未来最大电负荷进行预测，预计2020年最大负荷为3200万千瓦；2030年最大负荷为4200万千瓦。
　　预测结果通过了天津电网目标网架专家论证会论证，认为结论科学合理。
　　5电源规划
　　天津地区是京津冀地区重要负荷中心之一，天津电网是华北电网重要组成部分，天津地区建设适当规模电源不仅有利于实现地区电力供需平衡，降低依靠长距离受电的安全性风险，也可以提高京津唐电网的稳定性。天津能源发展总目标是：完善与国际港口大都市相适应的多元化能源供应体系，完成“满足需求、持续发展、保护环境、提高能效”四大任务，大力发展能源循环经济，以能源资源的节约、合理、高效利用，促进经济、社会的可持续发展。坚持热、电结合，建设环保型、资源综合利用型的大型高效热电厂，在解决负荷中心电源支撑的同时，替代燃煤小锅炉，发展集中供热。贯彻落实好国家节能减排等有关政策，做好上大压小、关停小火电和替代发电等工作。规划天津电网并网运行主力电厂有15座，2020年电厂装机规模达到2919万千瓦，2030年电厂装机规模达到3339万千瓦。
　　6电网规划
　　6.1 1000千伏特高压电网及±660千伏电网
　　天津电网以火电为主，发电用煤不足。随着经济社会和电力需求持续快速增长，能源对外依存度不断增大，加之水资源匮乏、环保空间有限、土地资源紧张，仅依靠自身电源难以满足经济社会发展对电力的需求。从远景看，只有发展特高压才能满足京津唐地区大规模受入区外电力的要求。根据国家电网总体规划设计（2008年版），到2012年，建成“两纵两横”的“三华”特高压同步电网，其中，东纵“锡盟～北京东～天津南～济南～徐州～南京北～泰州～苏州～上海西”在天津境内规划建设1座1000千伏特高压变电站。到2020年，“三华”同步电网建成“五纵六横”特高压主网架，可解决天津接受区外电力问题。
　　规划还将建设蒙古国至华北电网第一回±660千伏直流输电线路，在天津宝坻区规划建设一座直流换流站，向天津电网送电。
　　特高压变电站和蒙古直流换流站的建设对解决天津电网装机容量不足以及提高电网的供电可靠性起着重要的作用。
　　6.2 500千伏电网
　　2020年，天津地区将规划建成15座500千伏变电站，500千伏主环网形成双环网，1000千伏天津南特高压电网和±660千伏宝坻直流换流站通过500千伏出线并入500千伏双环网，天津电网将形成多通道联络、多点受电结构，整体的受电能力及安全稳定水平大大提高。

　　远景天津地区通过1座1000千伏特高压变电站、1座660千伏直流换流站及17座500千伏变电站的建设，满足远景年受电需求。天津电网将形成多通道联络、多点受电，电网结构更加坚强。
　　6.3 220千伏电网
　　随着天津地区负荷水平的不断提高以及500千伏电网建设加强，500千伏电网将逐步取代220千伏电网成为天津电网的骨干网架，220千伏电网逐步实现分区供电。2020年天津地区规划建成156座220千伏变电站，实现分层分区供电。远景天津地区将建成187座220千伏变电站，打开电磁环网，实现分层分区供电。
　　规划220千伏电网形成三个层次的供电网络。第一层是以链式结构两端的500千伏变电站为电源的枢纽变电站；第二层是以两个及以上枢纽变电站为电源的中间转供变电站；第三层是以两个不同方向枢纽变电站或中转站为电源的终端变电站。
　　7电力空间布局规划
　　在确定的电力网架结构基础上，以协调好电力建设与城市发展用地的关系、合理利用土地、满足电力设施建设和规划管理的要求为原则，确定变电站和电力高压走廊的设置原则。变电站设置原则：满足节约利用土地的要求；尽量靠近负荷中心，便于进出线路布置；变电站的用地面积根据变电站最终规模确定。电力高压走廊布置原则：电力高压走廊布置要满足城市总体规划要求；为满足城市景观的需要，规划原则要求在中心城区、滨海新区核心区，实现电力线路电缆化；电力高压走廊尽量沿公路、铁路、河流一侧及现有走廊布置；电力高压走廊布置应力求线路短捷、通畅,以减少工程量及投资；积极采用先进技术，选用先进设备，采用多回路杆塔架设电力线路，减少电力高压走廊对用地的影响。
　　按照上述的变电站及电力高压走廊设置原则，结合天津市城市规划和规划路网，对电力网架结构所确定的变电站和电力高压走廊进行了空间布局规划，提出了变电站和电力高压走廊用地控制要求。在规划编制过程中，多次征求各个区县意见，结合各区县反馈的意见，对网架结构进行了局部调整，对电力空间布局规划进行了方案优化，确定了最终方案。
　　8总结
　　电力空间布局规划编制工作量大，周期长，涉及的因素多。通过对天津市电力空间布局规划编制过程的回顾，总结出在规划中予以重视的以下几方面的重点问题。
　　一、电力负荷预测要科学合理。
　　电力负荷预测是确定电力网架结构的基础，也是确定电力空间布局规划方案的基础。我国处于城市快速发展期，电力负荷预测既要考虑电力事业发展历史，又要兼顾城市快速发展对电力的需求，为城市未来发展提供电力能源保障。为科学确定电力负荷，有必要进行电力负荷预测专题研究。
　　二、妥善处理城市发展与电力空间布局的关系。
　　城市发展离不开电力供应，但电力设施用地特别是电力高压走廊用地对城市发展有一定的影响。如何以集约、节约用地为原则，协调处理好电力设施用地与城市发展的关系是电力空间布局规划重点解决的问题。在上述电力高压走廊布置原则中已对集约、节约用地原则进行了说明。
　　三、与相关管理部门沟通，确保规划方案得以实施。
　　电力设施的建设需要规划、国土、发改委、区县政府等相关管理部门的同意。在规划编制中，应与相关管理部门充分沟通，征求意见。特别是征求区县政府意见，协调好电力设施用地与区县发展的关系，保证电力通道的控制和建设，确保规划方案得以实施。必要时，可结合区县意见对方案进行优化调整。

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