基于現代化基礎設施體系政包養網車馬費策請求的電網規模預測及優化包養網需求
田鑫, 王林鈺, 冀星沛, 韓新陽
國網動力研討院無限公司，北京 102209
援用本文
田鑫, 王林鈺, 冀星沛, 等. 基于現代化基礎設施體系政策請求的電網規模預測及優化需求[J]. 中國電力, 2024, 57(2): 1-8.
TIAN Xin, WANG Linyu, JI Xingpei, et al. Power grid scale prediction and optimization needs based on policy requirements of modern infrastructure system[J]. Electric Power, 2024, 57(2): 1-8.
引言
2021年3月，《中華國民共和國國平易近經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》初次提出建設現代化基礎設施體系，明確現代化基礎設施體系重要包含新型基礎設施、路況基礎設施、動力基礎設施、水利基礎設施4個方面[1-2]。現代化基礎設施體系以系統完備、高效實用、智能綠色、平安靠得住為重要特征。
在基礎設施優化晉陞相關研討方面，水利、路況基礎設施基于本身特點開展“路況強國”“國家水網”等建設，各行業與信息基礎設施融會晉陞聰明化程度成為研討的熱點。針對包養網路況強國研討，重要聚焦在戰略路徑[3-4]、剖析評價[5-6]、聰明轉型[7]、投融資機制[包養條件8]、運營形式[9]等方面。針對水利基礎設施，研討標的目的重要針對水利基礎設施的投融資形式[10-12]、管護形式[13]、對產業的影響[14]、對農業的影響[15]、基礎設施韌性[16]、數字化轉型[17]等方面。在動力基礎設施方面，文獻[18]提出以錯位競合促互補、以梯度優化增效益、以軟硬協同提韌性、以資源整合拓空間等4個方面的動力基礎設施協同融會發展思緒。中國電動汽車百人會發布的《2022新型路況動力基礎設施報告》中指出動力基礎設施與城市設施、路況運輸、動力系統的深度融會，可以實現路況流、動力流和信息流雙向互動，為分歧新動力汽車動力補給供給體系化的解決計劃[19]。
本文旨在研討現代化基礎設施體系政策請求，剖析電網作為基礎設施在現代化基礎設施體系中的主要組成部門，在布局、結構、效能和系統集成方面的優化需求，并提出相關的任務建議。起首，剖析了現代化基礎設施體系的請求，其次，對未來電網基礎設施總量和分布情況進行預測，之后，提出了電網基礎設施布局結構效能和系統集成的優化標的目的，提出相關任務建議。
1.現代化基礎設施體系政策請求
1.1 現代化基礎設施體系政策要點
現代化基礎設施體系的提出是針對當前中國基礎設施體系仍不完美，協調性、系統性和整體性發展程度不高，服務才能、運行效力、服務品質短板還比較明顯的問題。自提出以來，屢次在主要場合和文件中被強調。2022年4月，習近平總書記在中共財經委員會第十一次會議上強調要周全加強基礎設施建設，構建現代化基礎設施體系。會議具體提出了網絡型基礎設施、產業升級基礎設施、城市基礎設施、農業農村基礎設施、國家平安基礎設施5個方面的重點建設任務。2022年7月，住建部聯合發改委發布實施《“十四五”全國城市基礎設施建設規劃》，進一個步驟落實基礎設施建設重點內容。2022年10月16日，黨的二十年包養網站夜報告中提出“優化基礎設鄰居關心地問：「出什麼事了？家裡怎麼了嗎？」施布局、結構、效能和系統集成，構建現代化基礎設施體系”。2023年2月15日，《求是》雜志發表習近平總書記主要文章《當前經濟任務的幾個嚴重問題》，在著力擴年夜國內需求方面提出：“加強包養網路況、動力、水利、農業、信息等基礎設施建設，加強區域間基礎設施聯通。要支撐城市群和都會圈建設現代化基礎設施體系，實施城市更換新的資料行動、鄉村建設行動。”
1.2 現代化基礎設施體系效能感化
現代化基礎設施體系以構建體系化的經濟基礎設施為目標，涵蓋動力基礎設施、路況基礎設施、水利基礎設施、新型基礎設施。現包養站長代化基礎設施體系依照服務國家戰略的請求實現各類基礎設施本身的優化，例如建設動力強國、路況強國、國家水網等，同時通過加強基礎設施之間的融會創新實包養網現效能整體晉陞。整體框架如圖1所示。
圖 1 現代化基礎設施體系的構成
Fig.1 Composition of modern infrastructure system
現代化基礎設施體系是一個融會了多類基礎設施效能，通過自己以及彼此協同實現效能感化最優化的體系，其內部關聯重要體現為依存和促進的關系，如圖2所示。依存關系體現在分歧的基礎設施自己效能感化的發揮依賴于其他基礎設施的感化，為其創造條件或供給資源。促進關系體現在非強關聯的基礎設施通過技術手腕晉陞已有基礎設施的關聯性和協同水平，為基礎設施的效能升級供給能夠。此中以新型基礎設施對傳統基礎的數字轉型、智能升級、融會創新最具有代表性。
圖2 現代化基礎設施體系內部關系
Fig.2 Internal relations of modern infrastructure system
1.3 電網基礎設施在現代化基礎設施體系中的腳色剖析
現代社會對動力的需求情況如表1所示，可以看出，生產制造、生涯電器、路況運輸等方面對電能的需乞降依賴水平越來越高，電氣化已成為權衡社會現代化水平的主要標志，在動力清潔轉型的趨勢下，電力的優勢感化更為明顯。一是電力便于從多種途徑獲取，又便于轉換為冷、熱等能量情勢以滿足社會生產和生涯的各種需求；二是電能在生產、傳送、應用中更易于調控；三是電力系統已構成工業社會傳輸能量的包養網年夜動脈；四是以電磁為載體的信息與把持系統組成了現代社會的神經網絡。
表1 現代社會對動力的需求情況
Table 1 Energy demand in modern society
電網作為動力基礎包養價格ptt設施中的一種，在現代化基礎設施體系構建的請求下，應當充足發揮網絡化優勢，促進動力供應側低碳轉型，服務消費側電氣化，努力于服務基礎設施一體化，同時重視電網效力和服務品質晉陞，加強智能聰明與低碳轉型，保證動力平安和供電靠得住。
2.電網基礎設施總量和分布情況預測
2.1 電網基礎設施總量關聯性剖析模子
本文采用皮爾遜相關系數懷抱2個變量的相關性。通過計算，2003—2021年中國全社會用電量與35 kV及以上輸電線路長度、變電容量的相關性分別為0.9966和0.9941，相關性強正相關。分地區來看，東部、中部、東南、東北地區全社會用電和35 kV及以上輸電線路長度、變電容量的相關性分別為0.9974、0.9945、0.9953、0.9869和0.9965、0.9900、0.9896、0.9841。具體相關性曲線如圖3、圖4所示。
圖3 中國全社會用電量與輸電回路長度發展情況
Fig.3 Development of electricity consumption and transmission loop length in Chi包養網na
圖4 中國全社會用電量與變的年輕女星就是女主角。故事中的女主角在這部劇中大電設備容量發展情況
Fig.4 Devel台灣包養網opment of electricity consumption and transformer capacity in China
2003—2021年，中國全社會用電量從1.9萬億kW·h增長至8.3萬億kW·h，增長了3.4倍，年均增長8.6%；同期，中國35 kV及以上輸電回路長度從87.9萬km增長至222.7萬km，增長了1.5倍，年均增長5.3%，全國全社會用電量用電增長快于輸電回路增長3.3個百分點擺佈。中國35 kV及以上變電設備容量從13.9億kV·A增長至86.3億kV·A，增長了5.2倍，年均增長10.7%，快于全社會用電量增速2.1個百分點。
分地區看，西部地區輸電回路長度占全國的比重慢慢上升，東部、中部、東北地區輸電回路長度比重有所降落；中部、西部地區變電設備容量占全國的比重慢慢上升，東部、東北地區變電設備容量比重有所降落。2003—2021年，西部地區輸電回路長度從31萬km增長至89萬km，累計增長1.9倍，年均增長6.1%，占全國輸電回路長度的比重從35.0%增長至40.1%；同期，東部、中部、東北地區輸電回路長度分別從27萬、21萬、9萬km增長至63萬、50萬、18萬km，分別累計增長1.3、1.4、1.0倍，年均分別增長4.8%、5.0%、3.9%，占全國輸電回路長度的比重分別從30.8%、23.5%、10.0%降落至28.5%、22.5%、7.9%。同期，中部、西部地區變電設備容量分別包養網VIP從2.6億、2.2億kV·A增長至16.9億、22.2億kV·A，累計增長5.5、6.7倍，年均增長11.0%、12.0%，占全國變電設備容量的比重從18.8%、20.7%增長至19.6%、25.8%；東部、東北地區變電設備容量分別從7.0億、1.3億kV·A增長至40.6億、40.9億kV·A，分別累計增長4.8、2.8倍，年均分別增長10.3%、7.7%，占全國變電設備容量的比重分別從50.4%、9.3%降落至47.1%、5.7%。
2.2 電網基礎設施總量和分布情況預測
考慮到輸電回路長度與全社會用電量之間的關聯關系、變電設包養網dcard備容量與全社會用電量之間的關聯關系以及擬合後果，分別樹立分區域的一次擬合和二次擬合公式。根據擬合公式，在2025年東部、中部、西部、東北地區全社會用電量分別為4.6萬億、1.9萬億、3.2萬億、0.5萬億kW·h，2035年上述地區全社會用電量分別為5.8萬億、2.8萬億、4.8萬億包養、0.7萬億kW·h的邊界條件下，預計2025年東部、中部、西部、東北地區及跨區輸電回路長度分別為72萬、60萬、116萬、20萬、2.9萬km擺佈，變電設備容量分別為49億、23億、32億、6億、2億kV·A擺佈。2035年東部、中部、西部、東北地區及跨區輸電回路長度分別為87萬、81萬、167萬、30萬、3.6萬km擺佈，變電設備容量分別為66億、32包養網單次億、51億、10包養網車馬費億、3億kV·A擺佈。
綜上，預計2025、2035年全國輸電回路長度分別為270萬、368萬km擺佈，較2020年分別增長37%、86%。全國變電設備容量分別為113億、153億kV·A擺佈，較2020年分別增長39%、88%。具體增長趨勢如圖5、圖6所示。
圖5 分區域輸電回路增長趨勢
Fig.5 Growth trends of transmis甜心寶貝包養網sion loops in different regions
圖6 分區域變電設備容量增長趨勢
Fig.6 Growth trend of transformer capacity in different regions
3.電網基礎設施布局結構效能和系統集成的優化需求
3.1 電網基礎設施布局結構效能和系統集成的邏輯關系
在現代化基礎設施體系下，電網基礎設施建設需求實現電網基礎設施體系內部，電網基礎設施與其他動力基礎設施，電網基礎設施與信息基礎設施、電網與路況、水利等其他基礎設施在空間上和時間上的協同發展。并在此基礎上從布局、結構、效能和系統集成方面實現優化，如圖7所示。電網作為體系化的主要組成部門需求統籌基礎設施協同、耦合，使基礎設施的經濟效益、社會效益、生態效益、平安效益“四個效益”相統一。
圖7 電網基礎設施布局結構效能及集成優化邏輯
Fig.7 Layout, structure, function, and integration optimization logic包養價格ptt of power grid infrastructure
此中，布局優化重要解決電網基礎設施的空間布局問題，包含電網與其他基礎設施、送端和受端地區、電網調節型資源的布局優化。結構優化重要解決電網基礎設施形態結構問題，即通過輸電網、配電網、微電網等電網形態優化實現電網與動力結構、產業結構、城鄉結構相婚配。效能優化重要實現基礎設施的“四個效益”相統一，提出對電網基礎設施的效能請求。系統集成的優化需求重要是實現基礎設施協同產生的整體效益最優。
3.2 布局結構效能和系統集成優化需求
3.2.1 電網基礎設施布局優化需求
1）加強電網布局與極端災害天氣、微氣象等原因協同考慮，晉陞電網基礎設施災害抵御和恢復才能。城市內澇災害期間，地下布置供配電設備設施均勻恢復時間長，需求從防災抗災角度完美電網設施布局。新建設的配電室、箱變中裝設發電車疾速接進插口，晉陞負荷疾速復電才能。
2）加強電網與其他基礎設施統籌規劃，晉陞電網設施與路況運輸、信息通訊等基礎設施的空間協同布局，晉陞對公共資源的應用效力。從基礎設施長遠發揮感化的角度出發，實現配合占用地盤、廊道等資源的電網、路況運輸、信息通訊等基礎設施協同布局，實現各級當局、發改、財政、天然資源、生態環境、農業農村等有關部門聯合支撐基礎設施推進，最年夜化應用公共資源。
3）送端地區兼顧電力送出和當場消納2種需求，補強“只出不進”布局短板，晉陞當地支撐感化。從解決區域發展不服衡不充足的牴觸出發，在滿足“西電東送”國家戰略外送的基礎上，晉陞對功率的受進和疏解才能，增強電網對當地負荷增長的支撐感化。
4）受端地區充足預估新動力時空分布特徵，晉陞電網布局整體化和覆蓋密度，充足發揮網絡化設置裝備擺設優勢。考慮各類新動力在特定區域范圍內分布的特點，充足預估分歧時空狀態下電力流向的年夜規模變化，增強骨干電網的覆蓋面和密度，優化以省為實體的電網布局思緒，增強省間互濟才能。
5）晉陞抽水蓄能、電化學儲能等電網調節型資源與電網布局的協調性，保證設施投進產包養出效益。安身區域電網統籌優化抽水蓄能等調節性資源布局，充足考慮電網承載才能，項目落實前超前制訂抽蓄電站投運后分電計劃，保證抽水蓄能電站建成后的應用率和效益。加強清潔動力富集地區電化學儲能電站統一設置裝備擺設，完美接進規范及有序充放電把持戰略，晉陞清潔動力消納才能。
3.2.2 電網基礎設施結構優化需求
1）電網形態將慢慢從以集中式年夜電網為主的發展形式，轉向集中式年夜電網與以分布式、綜合動力應用為主的智能電網并重形式。通過晉陞電網的柔性化，加強源-網-荷-儲的高效互動，進步系統運行的靈活性和適應性，滿足新動力開發和多樣互動用電需求。
2）結合年夜型新動力基地建設和區域間互濟需求補強省級網架結構。東南、東北、東北等送端電網需求加強超高壓網架結構，支撐動力匯集送出，并兼顧當地消納。華北電網需求繼續加強和完美特高壓骨干網架，保證京津冀魯負荷增長及沙戈荒基地外送。華東、華中電網需求進一個步驟發展和擴展特高壓交通主網架，加強500 kV網架分區運行，晉陞直流多落點地區電壓支撐才能和毛病后電力聲援才能，進步主要輸電斷面潮水分散才能。
3）考慮跨區域、長距離、年夜容量傳輸與相鄰省間、短距離、中容量傳輸互補互濟，應對極端災難等很是規狀態。華東、華中電網需求研討跨省跨區輸電通道電力電量輸送的替換性，避免很是規狀態年夜容量功率缺額。
4）分布式光伏發展迅猛地區優化縣域配電網，摸索采用分布式微電網運營，優化分時獨立運行和內部饋進形式，兼顧多類電源和負荷當場接進和消納需求。優化縣域配電網網架結構，加強分布式資源監測和把持才能，晉陞城鄉內部電力自均衡才能。優化分時獨建功率運行和內部饋進運行特徵，晉陞微電網自功率調節和內部功率交換才能。
3.2.3 電網基礎設施效能優化需求
1）電網促進電力裝備制造業高質量發展，支撐相關新動力、儲能產業鏈包養網持續高端化升級，構建現代化產業體系，建設制造強國。由傳統制造優勢產業向高端化、智能化產品制造發展，凸起高端電力裝備研發和整體解決計劃打造；晉陞電網基礎設施對現代化產業體系的支撐和保證才能，支撐新動力、儲能相關產業固鏈強鏈補鏈塑鏈，晉陞產業競爭力，支撐中國制造強國建設。電網晉陞跨動力高效設置裝備擺設程度，促進電力技術創新應用，加強電力數據助力社會管理，優化電力營商環境，晉陞電力廣泛服務程度。
2）電網向動力互聯網系統形態演變，晉陞源網荷儲和跨動力系統協同運行。促進電力裝備創新技術研發，助力關鍵焦點技術攻關，晉陞關鍵技術自立可控才能；充足發掘電力數據價值，完美數據管理體系；電力服務以客戶為中間，加強多元化服務方法；加強年夜電網延長，晉陞電力廣泛服務程度。
3）電網促進動力綠色轉型，服務動力供應側清潔化和消費側電氣化，作為動力流、信息流和碳流的循環平臺，服務電碳買賣；電網設施布置考慮生態多樣性，助力生態保護。電網依托電能供應和需求樞包養甜心網紐平臺優勢，由動力資源設置裝備擺設平臺向各類型關鍵新循環要素設置裝備擺設平臺和載體演變。依托電網設施樹立“候鳥性命線”“性命愛巢”“綠電方船”等公益brand。
4）電網維持本身平安穩定運行，保證用戶平安靠得住用能，維護電力產業鏈供應鏈平安穩定性，助力動力平安。強化電網基礎設施的防災減災才能和應急體系和才能建設，晉陞對天然災害和社會事務的應對才能，晉陞系統韌性；高度重視電力數據平安基礎設施建設；保證在產業轉移、區域發展中的動力電力平安保證才能。
3.2.4 電網基礎設施系統集成優化需求
電網基礎設施系統集成優化的需求重要包含動力體系內部“小集成”和現代化基礎設施體系“年夜集成”，系統集成維度和方法如表2所示，目標是晉陞電網設施的協同高效和共享普惠才能。
表2 電網基礎設施系統集成的維度和方法
Table 2包養app Dimensions and methods of grid infrastructure system integration
1）電網基礎設施在系統集成下重要目標是晉陞基礎設施的運行效力。
電網肩負為其他基礎設施供給動力、照明等效能，公道的協同規劃和系統集成可以減少重復投資，晉陞既有基礎設施的效力。尤其在當前分歧基礎設施對效力、台灣包養網空間以及其他基礎設施輔助才能不斷豐富的情況下，需求在規劃、建設和運行的分歧階段深挖通過基礎設施協同帶來的效力潛力。
電力基礎設施應防止成為制約發展的瓶頸原因。其他基礎設施對電力動力存在較強的依賴，當前不少城市中還存在多處關鍵用戶共用一個電力站點供給電力動力的現象，需求優化系統層間的效能耦合關系，防止或分擔特定電力站點掉效能夠形成的損掉，在不新增節點的情況下減少災害對城市的晦氣影響。
2）電網基礎設施效能發揮上的重點在防范衍生和輸進風險。
從平安靠得住運行角度看，重要的單薄點在于輸進性風險的防范，輸進型風險的來源和風險的迫害都呈現擴散特征宋微這才開始填表。，電網風險易向其他設施舒展且能夠反過來進一個步驟擴年夜電網變亂面，形成系統性風險，是以必須防范風險范圍和水平。
從服務經濟社會角度看，電力基礎設施處于主要的基礎位置，在整體先行的條件下，需求留意防止在部門環節和場景下，成為經濟社會發展的制約原因，尤其是城市軌道路況、融會型新型基礎設施升級等關乎平易近生和產業發展的領域。
從基礎設施規劃設計的角度看，要重視分歧基礎設施之間的銜接，尤其是在彼此制約或支撐更為明顯的領域。從電網的視角，未來需求通過鼎力建設抽水蓄能，以低本錢解決調節才能缺乏的問題，而抽水蓄能普通觸及處所的水利問題，進而觸及更多的當局部門和處所好處，需求在規劃階段就綜合考慮水利感化和發電感化融會，做好後期規劃，統籌好抽蓄的建設時序和電網建設的節奏；設計好調度軌制，均衡水利和發電、汛期洪澇災害、水缺乏時候的應對戰略。
3）電力基礎設施與其他基礎設施的耦合協同關鍵場景在終端用戶。
終端用戶存在多種用能需求，對分歧動力基礎設施來說，是自然的耦合節點，應重點結合分歧用戶的用能需乞降基礎設施安排情況，包養晉陞終端動力的協同發展程度。
終端用戶存在多種用能需求，對分歧動力基礎設施來說，是自然的耦合節點，應重點結合分歧用戶的用能需乞降基礎設施安排情況，晉陞終端動力的耦合應用程度。
4.結論
本文從現代化基礎設施體系的政策請求出發，剖析了現代化基礎設施體系的效能感化以及電網作為基礎設施在現代基礎設施體系中的感化，基于電網基礎設施總量與全社會用電量的關聯關系預測了2025、2035年中國35 kV及以上輸電回路長度和變電容量，剖析了電網基礎設施布局、結構、效能和系統集成的優化需求。構成如下結論。
1）現代化基礎設施體系以構建整體化的經濟基礎設施為目標，依照服務國家戰略的請求，通過各類基礎設施本身的優化以及加強基礎設施之間的融會實現基礎設施效能整體晉陞。
2）在新型動力體系和新型電力系統的建設框架下，與2020年比擬，預計2025、2035年電網基礎設施總量仍有約35%、85%的增長，2030年消納的新動力容量將超過15億kW，西部和中部地區基礎包養網包養意思設施預期增速最年夜。
3）電網設施通過布局優化實現電網與其他基礎設施的空間協同，通過結構優化完美電網形態，通過效能優化晉陞電網綜合效益，通過系統集成優化晉陞協同高效和共享普惠才能。
4）電網布局優化標的目的包含應當加強統籌規劃，送端省份兼顧電力送出和當場消納2種需求，受端省份晉陞電網布局整體化和覆蓋密度，晉陞抽水蓄能、電化學儲能等電網調節型資源與電網包養一個月價錢布局的協調性。
5）電網結構優化需求重要解決電網形態優化問題，需求從以集中式年夜電網為主的發展形式向集中式年夜電網與以分布式、綜合動力應用為主的智能電網形式并重的標的目的發展。電網效能優化應當實現經濟效益、社會效益、生態效益、平安效益相統一。
6）電網基礎設施系統集成優化的需求重要包含動力體系內部“小集成”和現代化基礎設施體系“年夜集成”包養，目標是晉陞電網設施的協同高效和共享普惠才能。
發佈留言