西藏昌都電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案探討

何志強(qiáng)，扎 西，鄭 勇，鄭 蕩

(1.西南電力設(shè)計(jì)院，四川成都 610021;2.西藏電力有限公司，西藏拉薩 850000)

0 引言

目前，西藏自治區(qū)形成了覆蓋拉薩、山南、日喀則、那曲、林芝五個(gè)地市的西藏中部電網(wǎng)和昌都、阿里共二個(gè)地區(qū)電網(wǎng)共“一大二小”三個(gè)地市級(jí)獨(dú)立電網(wǎng)以及由農(nóng)村小水電、太陽能光伏電站供電的眾多獨(dú)立小電網(wǎng)和分散戶用系統(tǒng)，構(gòu)成了大電網(wǎng)供電和分散獨(dú)立電源供電相結(jié)合、多能互補(bǔ)的供電格局。

昌都地區(qū)地處西藏自治區(qū)東南部，東與四川省的德格、白玉、石渠、巴塘四縣隔江相望，東南與云南省的德欽縣接壤，西南與林芝地區(qū)毗鄰，西北與那曲地區(qū)相連，北面與青海省的玉樹州交界，總面積為11萬km2，占西藏自治區(qū)總面積的8.9%，轄昌都、江達(dá)、類烏齊和芒康、洛隆等11個(gè)縣，是西藏自治區(qū)東大門。昌都礦產(chǎn)資源十分豐富。全地區(qū)已發(fā)現(xiàn)或探明的礦種有52種。昌都地區(qū)水能資源開發(fā)潛力巨大，境內(nèi)金沙江、瀾滄江、怒江三江并流，水力資源理論蘊(yùn)藏量達(dá)40 460 MW。

目前，昌都電網(wǎng)供電范圍僅覆蓋昌都縣大部及察雅縣、江達(dá)縣、八宿縣和類烏齊縣少量鄉(xiāng)鎮(zhèn)。昌都電網(wǎng)最高電壓等級(jí)為110 kV，已形成以110 kV鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)為主網(wǎng)架，以35 kV電網(wǎng)為骨干配電網(wǎng)絡(luò)的輻射形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。截至到2010年年底，昌都電網(wǎng)電源裝機(jī)為71.2 MW，全部為水電。2010年昌都電網(wǎng)實(shí)際最大用電負(fù)荷約為34 MW，實(shí)際用電能量約為140 GWh。

根據(jù)《西藏電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，“十二五”期間昌都地區(qū)礦產(chǎn)業(yè)的電力需求量將呈現(xiàn)超常規(guī)增長，此外昌都電網(wǎng)覆蓋范圍遠(yuǎn)期將擴(kuò)大到昌都地區(qū)的全部縣份。由于負(fù)荷增長迅猛，加之規(guī)劃電源全部為水電，與電網(wǎng)負(fù)荷特性不匹配，昌都電網(wǎng)豐枯期電力供需矛盾十分突出。

1 昌都電網(wǎng)規(guī)劃簡述

1.1 負(fù)荷預(yù)測

昌都地區(qū)“十二五”及以后，礦產(chǎn)業(yè)的電力需求量將逐漸成為電力消費(fèi)的主要大戶，其中主要礦業(yè)負(fù)荷包括玉龍銅礦負(fù)荷、類烏齊菱鎂礦負(fù)荷及邦達(dá)鎮(zhèn)周邊采礦負(fù)荷。此外，遠(yuǎn)期“三江”流域水電開發(fā)的施工用電負(fù)荷及相關(guān)建材生產(chǎn)用電負(fù)荷也將是昌都電網(wǎng)負(fù)荷的重要增長點(diǎn)。

根據(jù)《西藏電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，2015年昌都電網(wǎng)用電能量將達(dá)到1 TWh，最大負(fù)荷將達(dá)到183 MW，“十二五”期間電量年均增長32.0%，負(fù)荷年均增長26.7%;2020年昌都電網(wǎng)用電能量將達(dá)到1.92 TWh，最大負(fù)荷將達(dá)到344 MW，“十三五”期間電量年均增長13.9%，負(fù)荷年均增長13.4%。

1.2 電源規(guī)劃

根據(jù)《西藏電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，昌都電網(wǎng)2013年左右將投產(chǎn)果多水電站(160 MW);2016年左右將投產(chǎn)側(cè)格水電站(160 MW)。根據(jù)電源建設(shè)進(jìn)度安排，2015和2020年昌都電網(wǎng)電源總裝機(jī)容量分別為231.2 MW和391.2 MW(全部為水電)。

1.3 電力供需分析

根據(jù)昌都電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測和電源規(guī)劃，其供電平衡結(jié)果見表1。從平衡結(jié)果可以看出，“十二五”后期果多水電站投產(chǎn)后，昌都電網(wǎng)豐期電力有較大富余，但枯期缺電仍較為嚴(yán)重，其中2015年豐期電力富余約為85 MW，枯期電力缺額約為90 MW?！笆濉逼陂g，盡管投產(chǎn)了側(cè)格水電站，電網(wǎng)豐期電力富余、枯期缺電的問題仍然突出，其中2020年豐期電力富余約為116 MW，枯期電力缺額約為187 MW。

由平衡結(jié)果可以看出，由于昌都電網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)規(guī)劃電源與電網(wǎng)負(fù)荷特性不匹配，水電豐期大發(fā)時(shí)，電網(wǎng)負(fù)荷較小;枯期出力小時(shí)電網(wǎng)負(fù)荷較大，“十二五”后期昌都電網(wǎng)豐期多電，枯期缺電的問題十分突出。

由于運(yùn)營成本及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等多方面因素的制約，昌都電網(wǎng)建設(shè)煤電或燃油機(jī)組的可行性較低，其規(guī)劃電源仍將以水電為主，而僅靠網(wǎng)內(nèi)建設(shè)水電電源無法解決并且反而會(huì)進(jìn)一步加劇電網(wǎng)豐枯期電力供需矛盾。因此，要從根本上解決昌都電網(wǎng)供電問題，應(yīng)考慮與外送大電源或大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)以調(diào)節(jié)其豐枯期電力余缺。

表1 昌都電網(wǎng)供電平衡結(jié)果

2 昌都電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)想

2.1 與西藏中部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)

昌都電網(wǎng)負(fù)荷中心——昌都縣距西藏電網(wǎng)主要負(fù)荷中心——西藏中部電網(wǎng)的拉薩地區(qū)直線距離約為630 km，公路(317國道及青藏公路)距離約1 060 km。由于一方面兩者相距較遠(yuǎn)，另一方面西藏中部電網(wǎng)同樣存在豐枯電力供需不平衡的問題，其枯期電力缺額尚需通過輸電距離超過1 000 km的青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程從西北電網(wǎng)格爾木換流站送入，因此昌都電網(wǎng)目前通過與西藏中部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)解決其豐枯期電力供需矛盾經(jīng)濟(jì)性較差，可行性也較低。

2.2 通過馬爾康500 kV變電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)

四川電網(wǎng)西北部“十二五”至“十三五”期間規(guī)劃建設(shè)距昌都縣最近的500 kV變電站是馬爾康500 kV變電站。昌都縣距四川省阿壩藏族羌族自治州馬爾康縣直線距離約為550 km，公路(317國道)距離約910 km。由于相距較遠(yuǎn)，昌都電網(wǎng)通過馬爾康500 kV變電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的方案雖然存在可能性，但其聯(lián)網(wǎng)方案投資將極高，因此也不宜采納。

2.3 通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)

昌都縣距青海省玉樹藏族自治州玉樹縣直線距離約為250 km，公路(214國道)距離約為520 km。根據(jù)玉樹330 kV輸變電工程可行性研究成果，“十二五”中后期西北電網(wǎng)將建設(shè)玉樹330 kV變電站并將其330 kV主網(wǎng)架延伸到玉樹縣。由于昌都縣和玉樹縣距離相對(duì)較近，因此昌都電網(wǎng)通過玉樹330 kV變電站與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)存在可能性。

玉樹330 kV輸變電工程第一段為日月山至班多水電站(360 MW)單回750 kV線路，線路長度約為240 km;第二段為班多至瑪多至玉樹雙回330 kV線路，線路單回長度約為530 km。

根據(jù)該工程可行性研究成果，日月山至玉樹斷面最大輸送能力不足100 MW，僅能滿足玉樹地區(qū)用電需要。如若考慮昌都電網(wǎng)經(jīng)玉樹與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，首先需要研究提高西北電網(wǎng)至玉樹斷面送電能力。

初步設(shè)想昌都電網(wǎng)通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案為:建設(shè)玉樹至昌都雙回330 kV線路及昌都330 kV變電站;為提高該斷面的穩(wěn)定水平，考慮在該線路中段建設(shè)一座330 kV變電站。

2.4 通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)

玉曲河是怒江左岸一級(jí)支流，河口以上控制流域面積9 379 km2，多年平均流量114 m3/s，河道總長444.3 km，天然落差 3 122 m，平均比降為 7.1‰，水力資源理論蘊(yùn)藏量2 510 MW，擬采用8級(jí)開發(fā)，總裝機(jī)容量為1 930 MW。根據(jù)目前工作進(jìn)展，玉曲河梯級(jí)電站有望作為“藏電外送”首批開發(fā)項(xiàng)目在“十三五”初期投產(chǎn)1～2座電站。

玉曲河下游的碧土電站(初步勘察較為合適的匯集點(diǎn))距四川電網(wǎng)西南部“十二五”規(guī)劃建設(shè)的鄉(xiāng)城500 kV變電站直線距離約為120 km，距昌都地區(qū)負(fù)荷中心——昌都縣的直線距離為320 km，公路(214國道)距離約420 km。由于玉曲河梯級(jí)電站至昌都電網(wǎng)和四川電網(wǎng)的距離均較為適中，因此昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)也是可行的。

根據(jù)項(xiàng)目業(yè)主初步勘察結(jié)果，碧土電站距擬建的四川電網(wǎng)鄉(xiāng)城500 kV變電站實(shí)際線路距離約為200 km。目前初步考慮玉曲河梯級(jí)電站電力匯集后以兩回500 kV線路送至鄉(xiāng)城變。需要說明的是，鄉(xiāng)城變計(jì)劃2012年左右投產(chǎn)，其設(shè)計(jì)過程中已考慮了玉曲河梯級(jí)電站的接入。

如果考慮昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，初步設(shè)想從玉曲河梯級(jí)電站電力匯集點(diǎn)(碧土電站)出2回220 kV線路至昌都縣。為提高線路的穩(wěn)定水平同時(shí)考慮當(dāng)?shù)毓╇娦枰煽紤]在邦達(dá)附近設(shè)220 kV中間變電站。

在玉曲河梯級(jí)電站外送方案確定的前提下，即便玉曲河梯級(jí)電站不能在“十二五”期間投產(chǎn)，也可先建成相關(guān)輸變電工程提前實(shí)現(xiàn)昌都電網(wǎng)與四川電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)。

3 聯(lián)網(wǎng)方案初步比較

以下對(duì)可行性相對(duì)較高的昌都電網(wǎng)通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)和通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案進(jìn)行初步的方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

3.1 方案投資初步比較

根據(jù)初步設(shè)想的聯(lián)網(wǎng)方案，昌都電網(wǎng)通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案在不考慮日月山至玉樹斷面加強(qiáng)的情況下，需要建設(shè)330 kV變電站兩座，330 kV輸電線路約1 040 km(線路路徑暫按沿公路走線考慮，下同)，總投資約為30億元。昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案需要建設(shè)220 kV變電站兩座，220 kV輸電線路約840 km，總投資約為21億元。

通過方案投資初步比較結(jié)果可以看出，后者投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于前者。

3.2 聯(lián)網(wǎng)通道送電能力和送電可靠性

昌都電網(wǎng)若通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，昌都至西北電網(wǎng)主網(wǎng)只有一個(gè)通道，其距離長達(dá)約1 300 km，其中330 kV通道長度約為1 100 km并且缺乏電源支撐，聯(lián)網(wǎng)通道送電可靠性明顯較差。若不加強(qiáng)西北電網(wǎng)至玉樹斷面的輸送能力，聯(lián)網(wǎng)通道送電能力也無法滿足要求。

昌都電網(wǎng)若通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，昌都至玉曲河電力匯集點(diǎn)距離約為420 km(到第一落點(diǎn)距離約為280 km)。根據(jù)西藏中部電網(wǎng)已建成的220 kV輸變電工程經(jīng)驗(yàn)，其送電能力完全可以滿足昌都電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)展需要。

3.3 方案實(shí)施可行性

昌都電網(wǎng)若通過玉樹330 kV輸變電工程與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，一方面應(yīng)保證玉樹330 kV輸變電工程能按計(jì)劃投產(chǎn)，另一方面還需要加強(qiáng)西北電網(wǎng)主網(wǎng)至玉樹斷面的送電能力。由于線路距離長，供電負(fù)荷小，該方案的經(jīng)濟(jì)效益較差，從目前情況看其實(shí)施的可行性較低。

根據(jù)目前工作進(jìn)展，玉曲河梯級(jí)電站目前各項(xiàng)前期工作推進(jìn)較快，有望在“十三五”初期投產(chǎn)1～2座電站。此外在玉曲河梯級(jí)電站外送方案確定的前提下，可先建成相關(guān)輸變電工程提前實(shí)現(xiàn)昌都電網(wǎng)與四川電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)。

綜上所述，昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施可行性更高。

根據(jù)方案進(jìn)行初步的方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案經(jīng)濟(jì)性明顯較優(yōu)，其聯(lián)網(wǎng)通道送電能力和送電可靠性也較高，此外其方案實(shí)施可行性也較大，因此初步推薦昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)以解決其豐枯期電力供需矛盾。

圖1 昌都電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)想

4 結(jié)論與建議

1)由于區(qū)內(nèi)規(guī)劃電源有限且全部為水電，電源出力特性與負(fù)荷特性不匹配，要解決昌都電網(wǎng)供電問題，必須通過與外送大電源或大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的方式解決。

2)從目前情況看，要考慮昌都電網(wǎng)經(jīng)玉樹與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，由于與西北主網(wǎng)距離較遠(yuǎn)且僅以一個(gè)通道相連，此外該通道330 kV線路單回長度將達(dá)到約1 100 km且中間缺乏電源支撐，因此需要對(duì)該方案的送電可靠性和送電能力進(jìn)行進(jìn)一步研究，尤其需要研究加強(qiáng)西北電網(wǎng)至玉樹斷面的輸送能力。

3)玉曲河梯級(jí)電站目前前期工作推進(jìn)較快，其可能的電源匯集點(diǎn)與昌都電網(wǎng)和四川電網(wǎng)的距離均較為適中。昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，一方面可充分利用玉曲河梯級(jí)電站的外送通道，另一方面玉曲河梯級(jí)電站也可作為聯(lián)網(wǎng)通道的重要支撐。此外，該方案有利于加快推進(jìn)玉曲河梯級(jí)電站前期工作的開展，進(jìn)而推動(dòng)聯(lián)網(wǎng)方案的設(shè)計(jì)論證進(jìn)度。因此，其實(shí)施的可行性較高。

4)根據(jù)方案初步比較結(jié)構(gòu)，建議昌都電網(wǎng)通過玉曲河梯級(jí)電站與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)以解決其豐枯期電力供需矛盾。

5)根據(jù)目前工作進(jìn)度，玉曲河梯級(jí)電站最早也要在“十三五”初期投產(chǎn)。如要實(shí)現(xiàn)昌都電網(wǎng)“十二五”期間與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，可結(jié)合玉曲河梯級(jí)電站輸電規(guī)劃，研究提前建成相關(guān)輸變電工程實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的可行性。

建議盡快推動(dòng)玉曲河梯級(jí)電站輸電規(guī)劃及后續(xù)本體電站和相關(guān)輸變電工程設(shè)計(jì)工作。

［1]李駢文，陳冠南.西北電網(wǎng)與周邊電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃［J］.中國電力，2000，33(7):52 －54.

［2]黃明良，張衛(wèi)東.西北與華中電網(wǎng)多點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)有關(guān)問題探討［J］.中國電力，2007，40(11):46 －50.

［3]張育英.全國聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略方案的探討［J］.電網(wǎng)技術(shù)，1998，22(4):56－59.

［4]西藏電力有限公司，西南電力設(shè)計(jì)院等.西藏電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃［R］.2010.