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水電大省四川,也會缺電?

2021-11-19 16:03:34 信息來源:國網四川電力公眾號 編輯:唐千惠

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今年冬天,全國多個地區出現缺電情況。

四川,千河之省,水電王國,水資源技術可開發量約1.48億千瓦,占全國總量的21.2%,是“西電東送”的重要送出端。

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(注:2020年,成都市累計全社會用電量725.43億千瓦時,1300億千瓦時相當于1.8個成都一年全社會用電量。)

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四川能源資源稟賦,決定了電源結構是以水電為主。

截至2021年10月,四川省電力裝機超過1億千瓦,其中水電裝機8596.79萬千瓦。

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2020年,四川省水電發電量達3541.4億千瓦時,全年水能利用率達95.4%。然而,2020年,四川省全社會用電量為2865.2億千瓦時。

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這就說明,四川發出的水電,自己是用不完的,那就需要通過電網將這些清潔能源源源不斷地送到華東地區。

近年來,國家在四川投資建設多條水電外送通道。四川電網通過錦屏-蘇南±800千伏特高壓直流輸電線路、復龍-奉賢±800千伏特高壓直流輸電線路、宜賓-金華±800千伏特高壓直流輸電線路、雅中-江西±800千伏特高壓直流輸電線路,德陽-寶雞±500千伏直流輸電線路以及川渝、川藏500千伏交流輸電線路與外部電網相連,形成“五直八交”外送通道,最大外送能力達到3564萬千瓦。

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目前,四川電網已向華東、西北、華北、華中和重慶累計輸送清潔電能1.15萬億千瓦時(比如,上海每年用電量中有20%是川電外送供給的),累計減少碳排放11億噸,相當于全國年碳排放量的1/10

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前面講了,四川是國家“西電東送”的主戰場,每年都會向外輸送大量的水電。但是水電具有季節性,輸送量會根據季節的變化而變化。

“夏豐冬枯”是水電的特性

根據來水情況,每年都要分豐水期、平水期、枯水期。四川的豐水期為6月—10月;平水期為5月、11月;枯水期為12月—次年4月。

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夏季豐水期因來水多,水電則可以“大發”;冬季枯水期因來水少,水電則減發或者不發。

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豐水期返電費優惠

每年6-10月的豐水期,四川的居民們都收到國家電網的電費返還。平均每度電返還給居民0.15到0.2元錢,用得越多,返還的力度越大。因為豐水期發的電太多,為了促進水電消納,就用返電費的方式鼓勵居民用掉。

夏天用不完,冬天不夠用。那么,有同學就會問了,可不可以把夏天的水儲存起來,冬天用呢?這里先為大家介紹一個概念——徑流式水電站。

徑流式水電站

無調節水庫的電站稱為徑流式水電站,也就是按來水流量實時發電的水電站。

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當來水流量大于電站水輪機過水能力時:水電站滿出力運行,多余的水量不通過機組發電,直接經泄水道泄向下游,稱為溢流棄水;

當來水較少時:全部來水通過機組發電,但有部分裝機容量因缺水而未被利用。

水電站這種運行方式稱為徑流發電。與徑流式水電站相對應的是調節式水電站,其運行方式是用水庫調節徑流,根據用電要求發電:來水多于需要時,水庫蓄水;不足時,水庫補水。

其實,四川雖然有很多水電站,但大多建在河流上,因地理原因絕大部分水電站都是徑流式水電站,具有年調節能力的不足15%。因此,四川無法大量將夏季的水儲存起來冬天用。

抽水蓄能電站

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這里也順便介紹另一個概念——抽水蓄能電站。

它可以將水儲存起來用于需要的時候發電,工作原理是利用電力系統低谷負荷時的電力抽水到高處蓄存,在高峰負荷時段放水發電。在負荷低谷時,它在用電;在負荷高峰時,它在發電。抽水蓄能電站一般用于電網調峰,也就是保障電網安全。

目前,四川還沒有大規模建設抽水蓄能電站,不過正在大力推進。近期,國家能源局正式發布了規劃,四川省“十四五”重點實施、“十五五”重點實施和儲備項目共納入規劃的有16個站址。在國家宏觀政策的指引下,四川有序發展抽水蓄能未來可期。

這樣看來,枯水期的水電不夠,也就只能靠風、光、火來湊。

但是,四川地區風、光發電裝機約為674萬千瓦,占比僅約6.13%。而且大家都知道,風和光,都是“靠天吃飯”的資源。需要它們發電的時候,它們不一定有。這種不確定性就導致了風電和光電的調節能力也很弱。

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而火電就很“聽話”,與水電相比,火電不會遇到枯水期無法發電或減少發電的問題;與風電、光伏發電相比,不受風速、風向、日照等自然條件的影響,只要有煤,就能穩定提供電能。

因此,上面提到枯水期減少的水電就只能靠“聽話”的火力發電支撐,以及通過外送通道從省外購電。 

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這里有同學又會發問,既然四川也會缺電,那么,水電可以不送或少送嗎?當然不行!原因有二。

一、四川作為全國水電基地,按照國家“西電東送”戰略,境內向家壩、溪洛渡、錦屏等梯級大型電站,均由國家統籌安排開發和消納。其電量在全國范圍內統籌分配,省內、省外有固定的分配比例,并不是四川優先消納,多余電量才外送。也就是說,說好了要送,不能不講信用。

二、在現有技術條件下,電能不能大量存儲,豐水期多余電量不外送也就浪費了。

是,這也并不是說四川電網在夏季豐水期就只能外送,不是絕對的。

例如,今年夏天,在四川地區用電負荷持續攀升、高峰用電緊張的關鍵時期,德陽-寶雞±500千伏直流輸電線路就將清潔能源跨省“互濟”從“季節模式”調整為“單日模式”,在國內首次實現了常規直流工程日內柔性調度。

(1)在用電低谷時段(通常為晚22時至次日8時),四川電網向西北電網輸送富余水電;

(2)在用電高峰時段(通常為10時至晚20時),德寶直流“反轉”為西北電網向四川電網送電。

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        因此,水電“送與不送、什么時候送、送多少”,都有電網工程師通過嚴密的計算,既要保障電網安全穩定運行,又要最大限度利用好自然資源。這個就不用大家操心了!


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上述提到,四川電網在冬季枯水期高度依賴“聽話”的火力發電作為“替補”,才能滿足冬季用電高峰的用電需求。

但是,由于今年全國范圍內煤炭供應緊張,如果煤炭問題不解決,火電不能很好地作為“替補”,四川便和其他地區一樣面臨著嚴峻的供電形勢。

據統計,四川省煤炭產量逐年下降。

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同時,四川電煤庫存不容樂觀。10月下旬以來,國家層面宏觀調控力度不斷加大,省內政府主管部門擔當作為,聚合力、建機制、促供應、抓落實,電煤供應形勢逐步向好。日進煤由10月初的3萬噸左右提升至10余萬噸。電煤庫存穩步提升至約300萬噸,但仍比去年要低。

再加上,今冬明春我省預計用電最大負荷5300萬千瓦、同比增長8%,其中晚高峰居民最大負荷超2100萬千瓦,占總負荷的近40%;用電量預計達到1392億千瓦時、同比增長9%。

需求量增加,供給量減少。因此,雖然電煤庫存得到一定程度緩解,但若要滿足全省用電所需,11月底電煤庫存須達到483萬噸的目標,現仍存在距離。

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         為提高全省應對今冬明春電力保供嚴峻形勢的能力,四川省經信廳已印發《四川電網2021年度今冬明春迎峰度冬有序用電方案》,有序用電共納入2.16萬余戶,最大可調控負荷1680萬千瓦,占全網最大負荷的32%

在確保四川電網安全穩定的前提下,堅決守住民生用電底線,做到“限電不拉閘、限電不限民用、限電不發生次生災害”。

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四川省經濟和信息化廳、國網四川省電力公司還聯合舉辦了四川電網2021年度今冬明春迎峰度冬有序用電聯合演練。

如果四川開始啟動有序用電,各相關電力用戶要根據下達給本單位的有序用電指標,結合生產實際制定班次調整、設備檢修、生產調休等措施,將有序用電執行到位。

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最后

希望大家能夠節約用電

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