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小城镇中的电力工程规划

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《广西城镇建设杂志》2014年第四期

1小城镇电力工程规划的特殊性

由上一小节叙述可知,大部分地区适用的电力工程规划编制方法,对甘南藏族自治州小城镇来说并不适用。常规编制方法既没有进行供应端的能源资源分析,如甘南藏族自治州大电网不发达而水能、太阳能、风能很丰富的普遍现状;又没有考虑到电力输配网络的经济性和可靠性,如甘南藏族自治州地形地貌复杂、气象及地质灾害频发;而且没有考虑用户端的经济状况和节能改造,如藏区经济不发达,藏民的太阳房采暖、太阳灶等特殊情况,最终可能无形中扩大了电力的需求总量,对并不发达的电网造成了更大的负担,也不利于资源节约型和环境友好型社会的建设。鉴于以上原因,笔者在总结所参与编制的多个甘南藏族自治州小城镇规划的基础上,结合其所处的高原自然生态环境和民族地区经济发展现状,从电力供应端、输配端和用户端三方面着手进行能源资源的互补和协调,建立以常规大电网为基础,以分布式水电、太阳能光伏发电等清洁能源为补充的电力供应输配系统,解决甘南藏族自治州小城镇快速发展与电力供应不匹配的局面,既充分利用了清洁能源与可再生能源,又降低了使用常规化石燃料所造成的污染,从而实现小城镇经济效益和环境效益的双赢,并为该地区的小城镇电力工程规划编制提供一种新的思路。

2甘南藏族自治州小城镇电力供应端分析

2.1电源现状目前我国电力供应多是由区域性的大型火电厂通过高压输电网提供,大型电厂往往距能源产地较近,离城镇较远,城镇普遍采用的电力供应方式是从县或市等上一级电网引入。对于甘南藏族自治州来说,该地区海拔多在3000m以上,为典型的高原地区,并且由于行政面积较大,境内有草原、峡谷、山地等多种复杂的地形地貌。区内无大型煤炭基地,电力多由外部长距离输入,传统的大电网供电的方式投资较大,往往是多个乡镇共用一个变电站作为电源,而且电源单一,受地形地貌及各种灾害影响,供电的安全可靠性较低。

2.2清洁能源发电分析甘南藏族自治州地处黄河水源补给区,境内水能资源丰富。黄河、白龙江、洮河、大夏河等4条河流及其120多条支流纵横全州,落差较大,多年平均径流量稳定,水力资源理论蕴藏量361.37万kW,可利用量215.86万kW,但目前开发利用量仅占可开发量的8.04%。以大夏河干流夏河县境内段为例,其水能资源理论蕴藏量为10万kW,可开发量为7.45万kW。其中已建水电站6座,装机总容量25120kW;正在开发建设的水电站5座,装机总容量40300kW;待开发建设的水电站3座,装机总容量17280kW。此外,甘南藏族自治州地域广阔、海拔较高、空气稀薄、风力较大,太阳总辐射量在4700MJ/m2~5400MJ/m2之间,每年太阳日照时数大于6小时的天数在150天以上,太阳能资源较稳定,可充分利用太阳能建设光伏电站为小城镇提供电力。对于部分地区,还可建设分散式小型、微型风力发电场作为辅助电源。

2.3电力供应端规划综上所述,甘南藏族自治州城镇化快速发展过程中完全依靠大电网供电并不合理,也无法确保用电的安全可靠性。电力规划中可以逐步发展大电网,将其作为基础,同时要结合区域、流域水能资源特点,大力发展分布式小型水电,即发即用、联网运行,而且可以用于城镇防洪防汛和农牧业用水。对于部分有条件的小城镇还可以建设小型太阳能光伏电站,做到电力的相互补充协调。上述分布式水电站或光伏电站,采用分散开发、就近供电、就近吸纳的方式,不仅可以降低线路损耗和电网投资,还可以与大电网互相补充协调,确保多个电源供电,有效避免突发灾害时的大电网中断所带来的无电可用的局面。(见图3)当然,当地政府可通过国家的生态补偿政策及对少数民族地区的扶持政策、西部大开发政策,争取资金支持,并鼓励市场融资、吸引非财政性资金建设分布式能源供应系统;同时制定有利于发展当地水电、光伏发电或者风电的措施,完善相关制度,使得小型分布式发电优先上网并网。

3甘南藏族自治州小城镇电力输配端布局

3.1电网现状甘南藏族自治州地处青藏高原地区,为少数民族区域,其整体较落后的经济水平使得电力输配网络极不发达、配送能力不足,装备水平低、设备老化现象严重。并且由于境内地形复杂,气象及地质灾害频发,导致配电线路过于曲折、运行状况差、容易中断供电,不能满足电网供电的可靠性要求,也没有形成分区、分片供电的格局,往往是多个乡镇共用一个变电站,低压配电半径较大,电能损失较大。

3.2输配电网布局充足、安全可靠的电力供应是城镇发展的基础条件,输配电网络在确保自身安全的同时,也形成多电源供电的网络格局。针对甘南藏族自治州电网现状,结合当前小城镇分布情况,可以将小城镇按区位和资源因素分为三种类型进行电力输配端的布局。(1)对于靠近市、县的小城镇,电力输配系统也充当电源的作用,规划中应进一步完善此类输配电网的规划建设,纳入大电网统一供电,有条件的可适度发展小型水电。同时根据城镇化快速发展的实际情况,分析预测配电网络及设施的发展需求,加快建设适应当地的实用型、节能型、智能型的配电网络及设施,确保多电源供电,提高用电可靠性。(2)对于偏远、有水能资源可利用的小城镇,应大力发展水电,建设微型电力输配电网络,就近解决电力输配问题,甚至以电代替燃料建设水电化城镇。同时逐步引入传统大电网,建立互相补充协调的电力输配系统,确保用电安全可靠。(3)对于偏远、无水能资源可利用的小城镇,宜提高其他能源的使用比重,建设小型、分散的太阳能发电、风力发电站场,尽可能降低对常规电网的依赖,并随城镇发展优先引入传统大电网,确保电力充足供应。

4甘南藏族自治州小城镇电力用户端预测

4.1现状用电分析甘南藏族自治州小城镇现状多以农牧业为主,工业不发达,没有大型的工业和公建设施,当前的电力负荷还是民用为主,包括大型宗教活动用电荷,而且城镇规模较小、建设容量较低,导致单位用地负荷指标较低。

4.2用户端负荷预测电力用户端预测时首先要综合分析所在地区电力资源在整个能源供应中所占的比重,尤其是对于大电网不发达又没有水电资源的城镇,规划时要降低其负荷预测指标,通过加大太阳能、沼气等能源的使用比例和主动的节能降耗来综合平衡。

4.2.1电力负荷指标应因地而异要考虑到甘南藏族自治州地处西部民族地区,经济欠发达,电力能耗水平较低,综合用电指标可取规范中的较小值。若没有水电资源,可通过加大其他能源的比重来弥补电力缺口;若附近有丰富的水电资源,可适当提高其用电负荷指标,甚至是以电代替燃料,降低煤炭、燃气的使用比重。

4.2.2用户端主动降低电力消耗对于甘南藏族自治州小城镇来说,工业生产用电比例较低,主要是以生活用电为主,规划中应提倡日常生活中的节约用电,并借鉴东部地区经验,引入分时电价和阶梯电价的概念,使居民主动降低电力消耗。此外,对于城镇道路照明,应考虑道路级别和地段因素,差别满足各路段、广场所需的照度和亮度要求,而不应该盲目追求量化美化效果,而且路灯应优先选用太阳能路灯、LED路灯和新型高压钠灯。

4.2.3推行建筑节能新技术甘南藏族自治州地处高寒地区,城镇供暖期长达七个月,加之布局分散,集中供热普及率较低,规划时应考虑当地丰富的太阳能资源,结合当前的绿色建筑新技术,大力推行富有民族特色的被动式太阳房、墙体保温及建筑节能新技术,以降低没有实行集中供热建筑的电力采暖能耗。

5结语

针对小城镇规划中的电力工程规划,应该结合实际情况和资源现状,先从电力的供应端进行分析,同时考虑输配端布局,再结合用户端的用电特点,进行供应端的“开源”和用户端的“节流”,从而取得电力供应与利用的综合平衡,以建设资源节约和环境友好的低碳型小城镇,并为相同地区小城镇规划中的电力工程规划探索一种新思路。

作者:曹世臻成亮单位:西北师范大学地理与环境科学学院桂林理工大学土木与建筑工程学院

广西城镇建设杂志责任编辑:田老师    阅读:人次