建设特大型国家电力远程调配生产基地势在必行
2010-02-05 09:49:31 来源:人民网
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电力18讯: ――来自内蒙古电煤生产一线的调查
人民网记者 李德金 新华社记者 宗 舒 薛建华
最近,记者在内蒙古采访,不少从事煤电工作的人士,就如何采取措施调配内蒙古丰富的电煤资源,提了不少合理化建议。
――优化电煤产运方式,调整电煤产运结构,把我国的蓝天、经济、效益、效率,从污染、浪费、损失、受灾的困境中解救出来。
我国所有能源资源和生产力呈逆向分布局势,能源蕴藏丰富地区远离经济发达地区。2/3以上煤炭资源分布在内蒙古、山西、新疆和陕西一带。而因历史发展等原因,东南部经济发达地区能源消费量大,能源资源却十分匮乏。
比如,内蒙古自治区探明煤炭储量居全国首位,呼伦贝尔、包头及周边地区是国内重要的能源生产基地,分别是国家规划的13个大型煤电基地之一。在煤炭资源富集的内蒙古东西部地区实施煤电集约化开发,通过百万伏交流特高压电网进行远距离、大容量、高效率输送,建设以火电为主、风电等清洁能源一并上网的大型国家电力安全应急防灾远程调配生产基地,对优化电力资源配置、提高资源利用效率,以及进一步保障国家能源电力安全具有重大战略意义。
――电煤运输占全国铁路运力的40%、公路货运的50%,电煤通过铁路、公路和海上长距离运输造成巨大浪费需要改革。
据统计,目前电煤运输占全国铁路运力的40%,公路货运的50%,在内蒙古更是占到铁路运力的50%以上,公路货运的60%。当前,铁路运力不足是制约外运南方电煤的“瓶颈”。尽管内蒙古自治区通过压缩除居民基本食品供应外的其它货物运输和区内电厂煤炭的运输、短途客运等增加铁路运力,仍不能完全满足煤炭的外运需求。同时,煤炭长距离南运给沿途及南方地区带来不同程度的强度污染。在火电仍为主要能源的条件下,通过北部煤炭富集区建设煤电基地实施电源集约化开发,通过特高压远程安全、清洁输送电能,既避免了煤炭长距离运输给铁路、公路和海运带来的污染等的压力,又减少了南方二氧化硫及粉煤灰排放,使煤炭运输给沿途带来的污染等环保问题,通过调整优化产业结构方式也得到缓解。
目前,南方电网区域内除贵州产煤外,其他地区基本不产煤。由于地理位置的“先天不足”,南方电网辖区内的火电厂大多不是坑口电厂,从燃料成本压缩角度看,南方电网辖内火电厂不具备竞争优势,在未来的上网竞价过程中将相当被动。内蒙全境地区坑口电厂平均煤炭使用成本远低于南方地区火电厂,在上网电价上更有明显优势。可见,在煤矿附近建立大型坑口电站,“变输煤为输电”,既可缓解煤炭运输的难题,又可将煤转化为清洁的电能直接输往用电户。在火电仍为主要能源条件下,北部煤炭富集地区建设大型火电基地,通过坑口电站及特高压变电站向南方送电,是国内火电能源安全优化布局及防灾应急调峰调频的相对最佳选择。
如果建设电力安全应急防灾远程调配生产基地,把运电煤的铁路运力转变为用特高压电网超大容量的输送电能,将可以节约远程运输的距离,节约运输过程中的污染,节约各种灾害天气的限电、停电、断电,尤其可以大量节约铁路运力 把酷暑寒冬的节假日里滞留在火车站广场上亿万人群,从占全国铁路运力40%的电煤运输线上解救出来,让他们早日回家感受到便利和温暖,体会到公民的优越和价值。
――建设电力安全应急防灾远程调配生产基地的战略意义已经凸显。
一、防范自然灾害,有利于保障能源使用和电力生产输送安全。随着国民产业和民生需求的不断增加,全社会用电需求快速增长。与此同时,电力产业近年来也发展很快,仅东南部经济发达地区电力运煤就占用了大量的铁路、公路和海上运力。
内蒙古作为国家重要的煤炭生产基地,近年来在煤炭产量持续增长的同时,外运量也日益增加。2008年,内蒙古煤炭产量达到4.57亿吨,其中外运量达到2.5亿多吨。统计显示,仅2002年至2008年,内蒙古已累计向国内其他地区供应煤炭9.53亿吨。
但在煤炭产能迅猛增长的背后,却受制于致命的产运结构和产运方式落后的实际情况,运力不足、资源利用率极低、环境污染和损害等压力过大等诸多问题日益突出。特别是一旦出现大面积冰雪、地震、洪水等自然灾害,就会严重影响电煤运输或长时间停运,南方地区电力供应和能源安全等民生和城市运行方面,就会立即面临巨大的保障性风险。
2008年1月至2月,南方地区先后出现四次大范围低温雨雪冰冻过程,这样的天气09年也不同规模地连续出现过数次,多数地区持续低温,雨雪冰冻天气造成多种灾害并发,给当地城市正常运行和人民群众生命财产及工农业生产,均造成重大且不可挽回的损失,正常生产生活秩序受到极大影响。由于长时间的电力中断和交通受阻,煤炭供应困难,部分电厂电煤库存急剧下降,19个省(区、市)拉闸限电,灾区工业企业大面积停产,春节期间的灾区群众生活持续性受到严重影响。
但是,如果在内蒙古特别是蒙东、蒙西煤炭富集区实施电源集约化开发,通过特高压电网将电能高效稳定的大规模输送到南方地区,就会极大地缓解铁路、公路和海上的运输压力,实现大范围的资源结构调整和优化配置,从而有力、持续、稳定地保障能源供应的可靠与安全,也许自然灾难的损失便会是另一种结果。
二、多能综合送电,提高资源的集约利用效率和优势。内蒙古能源结构多年来一直以煤炭为主,由于近几年该地区的风电快速发展,可再生能源比例明显提高。现在全区风电装机容量居全国首位,内蒙古东西部地区今年底并网风电装机容量将突破500万千瓦,累计完成投资500多亿元,占全国风电装机总容量的40%。2007年和2008年,全区完成风电吊装容量较上一年增长175%和142%,产业规模快速形成。同时内蒙古太阳能资源相当丰富,年总辐射量在4750~6500兆焦耳/平方米之间,日照时数为2600~3200小时,仅次于西藏,居全国第二位。随着风力发电规模不断扩大和光伏发电产业的培育发展,蒙西地区电力负荷和电网容量已严重制约其上网外送能力。通过在煤田建设大型坑口电站和配套建设特高压输变电站,实现火电、风电、太阳能发电打捆集约输送,采用“点对网”或“点对用户”直接送电的模式,不仅势在必行,而且也条件成熟。如果照此实施,完全可以有效提高资源利用效率,从根本上解决内蒙古丰富的风能和太阳能发电并网外送的瓶颈制约。
三、减少污染排放,有利于推进资源合理利用。把蒙东、蒙西的煤炭长距离运输到南方发电,不仅提高了能源使用成本,又造成了铁路运力紧张和资源浪费,还增大运输沿线的污染及当地风尘、废气、废渣排放,给经济和环保方面造成了巨大的压力。
目前南方经济发达地区已基本上没有大气环境容量,在北方煤炭富集区域建设国家电力安全应急防灾远程调配煤电生产基地,是一条优化电煤产运方式和调整优化产业结构的科学出路,通过建设特高压电网实施远距离超大容量电力输送,统筹处理电厂风尘废气和废渣排放,可以显著减轻南方地区的环保压力,也有利于减轻煤炭运输沿线的污染,有利于电煤资源的高效合理利用。
――在内蒙古建设电力远程调配生产基地有许多有利条件
一、有丰富的煤炭资源。呼伦贝尔、包头均有丰富的煤炭资源。红花尔旗煤田位于呼伦贝尔境内,白彦花煤田位于包头达茂旗境内,后者资源储量86亿吨。探明储量为56亿吨,其中可供露天开采的煤炭储量为9.69亿吨。其原煤干燥基高位发热量为3682―6545大卡/千克,低位发热量为3533―4797大卡/千克,水分平均11.50%,灰份平均25.80%,含硫量平均44.71%,主要碳元素69.67―70.10%,煤质属中灰份、中高硫份、中高热值优质褐煤,最适于火力发电用煤。该煤田煤炭储量丰富,煤层浅、易开采,但由于运输成本较高、热值相对较低等原因,长期以来无法将资源优势转化为经济优势实力。在白彦花、红花尔旗煤田建设大型外送的坑口电厂,实现煤炭就地转化,利用特高压输电技术确保电力输出,不仅可以缓解做为自治区最大工业城市不断增长的用电负荷,而且可将剩余电能通过特高压线路安全稳定高效地送达电力短缺地区。另外,紧邻白彦花煤田的满都拉口岸境外,也拥有丰富的煤炭资源和其它可利用资源。因此,在白彦花煤田建设电力远程调配生产基地也是理想选择。
二、有丰富的水资源。包头拥有地表水、地下水和过境的黄河水。地表水资源量多年平均值为2亿立方米,地下水资源量多年平均值为7亿立方米;黄河流经包头境内214公里,最大流量为260亿立方米;全市现污水处理日产中水14万吨,在建12万吨,拟建10万吨,利用量4万吨,总计将有32万吨中水余量。在周边地区水资源相对不足情况下,利用包头市区充裕的中水资源,通过已有先例的管道输送进入煤田,采用超超临界大型空冷机组建立电力远程调配生产基地,是白彦花煤田综合开发的最佳选择。
三、更有综合送电的优势。蒙东蒙西煤田周围是风和太阳能资源富集的风电、光电规划开发区,风电开发潜力巨大。仅包头市规划风电装机达1200万千瓦,太阳能光伏发电装机达120万千瓦。目前建成和在建风电装机突破200万千瓦,并网发电50万千瓦,有2个共30兆瓦太阳能光伏发电项目获准开展前期工作。由于风力发电的随机性、间歇性和光伏发电昼夜交替性的特点,需要数倍于风电、光电规模的火电容量与之配套才能保证电网的安全稳定运行。因此,只有风电、光电、火电和电网同步建设,才能将风电、光电能源集中无缝接入“打捆”送出。由于蒙西电网发电装机过剩,区域间的火电、风电互济和跨区域补偿能力明显不足,约有一半的电力负荷本地区无法消纳,更无力接收更多的风电和光电,电力外送就成为制约地方清洁能源发展的当务之急。截至2009年9月底,内蒙古电网统调装机容量3108.3万千瓦,其中火电2729.1万千瓦、水电54万千瓦、风电322.8万千瓦,生物质电站2.4万千瓦。电网最高发电负荷1740万千瓦,其中风电最高出力177.5万千瓦。全区网内电力供需呈现出供大于求的状况,同时蒙西电网与华北电网主网联系薄弱,仅有两个向华北电网的送电通道,外送电容量为400万千瓦,无法满足电网内盈余装机的电力送出,使可再生新能源产业发展受到严重制约。在具有丰富煤炭、风能和太阳能资源的呼伦贝尔和包头煤田规划建设大型煤电基地,配套特高压交流同步电网,可大大增强电网跨区域输送能力,有力促进蒙东蒙西地区风电、光电大规模开发利用,实现电源点和电网的合理布局。因此,建设电力远程调配生产基地,通过特高压点对网(国家电网)、点对点大规模、远距离、高效率送出,是综合解决南方缺电地区供电负荷的优先选择,也是调整优化电力能源运输及产业结构的一次决定性取得成功的革命。
综上所述,在内蒙呼伦贝尔、包头等地煤田建设国家电力安全应急防灾远程调配生产基地,为南方国民经济和社会发展提供优质、安全、环保、可靠的电力供应保障是十分必要的。当然,这样的基地在内蒙可以建几个或更多,除满足南方正常电力需求外,也是国家防灾 应急的战略必要。
参考文献:
中研室.《国家能源发展战略研究》2009.
中研室.《国家能源战略与能源传统产业重大转型过程和远期战略》2008.
国务院经济战略研究.《能源动态研究与产业结构战略规划》2008.
国家电网公司.《坚强智能电网综合报告》2008.
国家电网公司.《大规模风电并网运行对电网运行稳定的影响》2009.国家电网公司.《国家电网特高压骨干网架总体规划设计》2008.
《全国煤炭运行情况调查(上)》2009.7
《鄂尔多斯盆地(内蒙古)煤炭专项开发规划》2008.8 、
人民网记者 李德金 新华社记者 宗 舒 薛建华
最近,记者在内蒙古采访,不少从事煤电工作的人士,就如何采取措施调配内蒙古丰富的电煤资源,提了不少合理化建议。
――优化电煤产运方式,调整电煤产运结构,把我国的蓝天、经济、效益、效率,从污染、浪费、损失、受灾的困境中解救出来。
我国所有能源资源和生产力呈逆向分布局势,能源蕴藏丰富地区远离经济发达地区。2/3以上煤炭资源分布在内蒙古、山西、新疆和陕西一带。而因历史发展等原因,东南部经济发达地区能源消费量大,能源资源却十分匮乏。
比如,内蒙古自治区探明煤炭储量居全国首位,呼伦贝尔、包头及周边地区是国内重要的能源生产基地,分别是国家规划的13个大型煤电基地之一。在煤炭资源富集的内蒙古东西部地区实施煤电集约化开发,通过百万伏交流特高压电网进行远距离、大容量、高效率输送,建设以火电为主、风电等清洁能源一并上网的大型国家电力安全应急防灾远程调配生产基地,对优化电力资源配置、提高资源利用效率,以及进一步保障国家能源电力安全具有重大战略意义。
――电煤运输占全国铁路运力的40%、公路货运的50%,电煤通过铁路、公路和海上长距离运输造成巨大浪费需要改革。
据统计,目前电煤运输占全国铁路运力的40%,公路货运的50%,在内蒙古更是占到铁路运力的50%以上,公路货运的60%。当前,铁路运力不足是制约外运南方电煤的“瓶颈”。尽管内蒙古自治区通过压缩除居民基本食品供应外的其它货物运输和区内电厂煤炭的运输、短途客运等增加铁路运力,仍不能完全满足煤炭的外运需求。同时,煤炭长距离南运给沿途及南方地区带来不同程度的强度污染。在火电仍为主要能源的条件下,通过北部煤炭富集区建设煤电基地实施电源集约化开发,通过特高压远程安全、清洁输送电能,既避免了煤炭长距离运输给铁路、公路和海运带来的污染等的压力,又减少了南方二氧化硫及粉煤灰排放,使煤炭运输给沿途带来的污染等环保问题,通过调整优化产业结构方式也得到缓解。
目前,南方电网区域内除贵州产煤外,其他地区基本不产煤。由于地理位置的“先天不足”,南方电网辖区内的火电厂大多不是坑口电厂,从燃料成本压缩角度看,南方电网辖内火电厂不具备竞争优势,在未来的上网竞价过程中将相当被动。内蒙全境地区坑口电厂平均煤炭使用成本远低于南方地区火电厂,在上网电价上更有明显优势。可见,在煤矿附近建立大型坑口电站,“变输煤为输电”,既可缓解煤炭运输的难题,又可将煤转化为清洁的电能直接输往用电户。在火电仍为主要能源条件下,北部煤炭富集地区建设大型火电基地,通过坑口电站及特高压变电站向南方送电,是国内火电能源安全优化布局及防灾应急调峰调频的相对最佳选择。
如果建设电力安全应急防灾远程调配生产基地,把运电煤的铁路运力转变为用特高压电网超大容量的输送电能,将可以节约远程运输的距离,节约运输过程中的污染,节约各种灾害天气的限电、停电、断电,尤其可以大量节约铁路运力 把酷暑寒冬的节假日里滞留在火车站广场上亿万人群,从占全国铁路运力40%的电煤运输线上解救出来,让他们早日回家感受到便利和温暖,体会到公民的优越和价值。
――建设电力安全应急防灾远程调配生产基地的战略意义已经凸显。
一、防范自然灾害,有利于保障能源使用和电力生产输送安全。随着国民产业和民生需求的不断增加,全社会用电需求快速增长。与此同时,电力产业近年来也发展很快,仅东南部经济发达地区电力运煤就占用了大量的铁路、公路和海上运力。
内蒙古作为国家重要的煤炭生产基地,近年来在煤炭产量持续增长的同时,外运量也日益增加。2008年,内蒙古煤炭产量达到4.57亿吨,其中外运量达到2.5亿多吨。统计显示,仅2002年至2008年,内蒙古已累计向国内其他地区供应煤炭9.53亿吨。
但在煤炭产能迅猛增长的背后,却受制于致命的产运结构和产运方式落后的实际情况,运力不足、资源利用率极低、环境污染和损害等压力过大等诸多问题日益突出。特别是一旦出现大面积冰雪、地震、洪水等自然灾害,就会严重影响电煤运输或长时间停运,南方地区电力供应和能源安全等民生和城市运行方面,就会立即面临巨大的保障性风险。
2008年1月至2月,南方地区先后出现四次大范围低温雨雪冰冻过程,这样的天气09年也不同规模地连续出现过数次,多数地区持续低温,雨雪冰冻天气造成多种灾害并发,给当地城市正常运行和人民群众生命财产及工农业生产,均造成重大且不可挽回的损失,正常生产生活秩序受到极大影响。由于长时间的电力中断和交通受阻,煤炭供应困难,部分电厂电煤库存急剧下降,19个省(区、市)拉闸限电,灾区工业企业大面积停产,春节期间的灾区群众生活持续性受到严重影响。
但是,如果在内蒙古特别是蒙东、蒙西煤炭富集区实施电源集约化开发,通过特高压电网将电能高效稳定的大规模输送到南方地区,就会极大地缓解铁路、公路和海上的运输压力,实现大范围的资源结构调整和优化配置,从而有力、持续、稳定地保障能源供应的可靠与安全,也许自然灾难的损失便会是另一种结果。
二、多能综合送电,提高资源的集约利用效率和优势。内蒙古能源结构多年来一直以煤炭为主,由于近几年该地区的风电快速发展,可再生能源比例明显提高。现在全区风电装机容量居全国首位,内蒙古东西部地区今年底并网风电装机容量将突破500万千瓦,累计完成投资500多亿元,占全国风电装机总容量的40%。2007年和2008年,全区完成风电吊装容量较上一年增长175%和142%,产业规模快速形成。同时内蒙古太阳能资源相当丰富,年总辐射量在4750~6500兆焦耳/平方米之间,日照时数为2600~3200小时,仅次于西藏,居全国第二位。随着风力发电规模不断扩大和光伏发电产业的培育发展,蒙西地区电力负荷和电网容量已严重制约其上网外送能力。通过在煤田建设大型坑口电站和配套建设特高压输变电站,实现火电、风电、太阳能发电打捆集约输送,采用“点对网”或“点对用户”直接送电的模式,不仅势在必行,而且也条件成熟。如果照此实施,完全可以有效提高资源利用效率,从根本上解决内蒙古丰富的风能和太阳能发电并网外送的瓶颈制约。
三、减少污染排放,有利于推进资源合理利用。把蒙东、蒙西的煤炭长距离运输到南方发电,不仅提高了能源使用成本,又造成了铁路运力紧张和资源浪费,还增大运输沿线的污染及当地风尘、废气、废渣排放,给经济和环保方面造成了巨大的压力。
目前南方经济发达地区已基本上没有大气环境容量,在北方煤炭富集区域建设国家电力安全应急防灾远程调配煤电生产基地,是一条优化电煤产运方式和调整优化产业结构的科学出路,通过建设特高压电网实施远距离超大容量电力输送,统筹处理电厂风尘废气和废渣排放,可以显著减轻南方地区的环保压力,也有利于减轻煤炭运输沿线的污染,有利于电煤资源的高效合理利用。
――在内蒙古建设电力远程调配生产基地有许多有利条件
一、有丰富的煤炭资源。呼伦贝尔、包头均有丰富的煤炭资源。红花尔旗煤田位于呼伦贝尔境内,白彦花煤田位于包头达茂旗境内,后者资源储量86亿吨。探明储量为56亿吨,其中可供露天开采的煤炭储量为9.69亿吨。其原煤干燥基高位发热量为3682―6545大卡/千克,低位发热量为3533―4797大卡/千克,水分平均11.50%,灰份平均25.80%,含硫量平均44.71%,主要碳元素69.67―70.10%,煤质属中灰份、中高硫份、中高热值优质褐煤,最适于火力发电用煤。该煤田煤炭储量丰富,煤层浅、易开采,但由于运输成本较高、热值相对较低等原因,长期以来无法将资源优势转化为经济优势实力。在白彦花、红花尔旗煤田建设大型外送的坑口电厂,实现煤炭就地转化,利用特高压输电技术确保电力输出,不仅可以缓解做为自治区最大工业城市不断增长的用电负荷,而且可将剩余电能通过特高压线路安全稳定高效地送达电力短缺地区。另外,紧邻白彦花煤田的满都拉口岸境外,也拥有丰富的煤炭资源和其它可利用资源。因此,在白彦花煤田建设电力远程调配生产基地也是理想选择。
二、有丰富的水资源。包头拥有地表水、地下水和过境的黄河水。地表水资源量多年平均值为2亿立方米,地下水资源量多年平均值为7亿立方米;黄河流经包头境内214公里,最大流量为260亿立方米;全市现污水处理日产中水14万吨,在建12万吨,拟建10万吨,利用量4万吨,总计将有32万吨中水余量。在周边地区水资源相对不足情况下,利用包头市区充裕的中水资源,通过已有先例的管道输送进入煤田,采用超超临界大型空冷机组建立电力远程调配生产基地,是白彦花煤田综合开发的最佳选择。
三、更有综合送电的优势。蒙东蒙西煤田周围是风和太阳能资源富集的风电、光电规划开发区,风电开发潜力巨大。仅包头市规划风电装机达1200万千瓦,太阳能光伏发电装机达120万千瓦。目前建成和在建风电装机突破200万千瓦,并网发电50万千瓦,有2个共30兆瓦太阳能光伏发电项目获准开展前期工作。由于风力发电的随机性、间歇性和光伏发电昼夜交替性的特点,需要数倍于风电、光电规模的火电容量与之配套才能保证电网的安全稳定运行。因此,只有风电、光电、火电和电网同步建设,才能将风电、光电能源集中无缝接入“打捆”送出。由于蒙西电网发电装机过剩,区域间的火电、风电互济和跨区域补偿能力明显不足,约有一半的电力负荷本地区无法消纳,更无力接收更多的风电和光电,电力外送就成为制约地方清洁能源发展的当务之急。截至2009年9月底,内蒙古电网统调装机容量3108.3万千瓦,其中火电2729.1万千瓦、水电54万千瓦、风电322.8万千瓦,生物质电站2.4万千瓦。电网最高发电负荷1740万千瓦,其中风电最高出力177.5万千瓦。全区网内电力供需呈现出供大于求的状况,同时蒙西电网与华北电网主网联系薄弱,仅有两个向华北电网的送电通道,外送电容量为400万千瓦,无法满足电网内盈余装机的电力送出,使可再生新能源产业发展受到严重制约。在具有丰富煤炭、风能和太阳能资源的呼伦贝尔和包头煤田规划建设大型煤电基地,配套特高压交流同步电网,可大大增强电网跨区域输送能力,有力促进蒙东蒙西地区风电、光电大规模开发利用,实现电源点和电网的合理布局。因此,建设电力远程调配生产基地,通过特高压点对网(国家电网)、点对点大规模、远距离、高效率送出,是综合解决南方缺电地区供电负荷的优先选择,也是调整优化电力能源运输及产业结构的一次决定性取得成功的革命。
综上所述,在内蒙呼伦贝尔、包头等地煤田建设国家电力安全应急防灾远程调配生产基地,为南方国民经济和社会发展提供优质、安全、环保、可靠的电力供应保障是十分必要的。当然,这样的基地在内蒙可以建几个或更多,除满足南方正常电力需求外,也是国家防灾 应急的战略必要。
参考文献:
中研室.《国家能源发展战略研究》2009.
中研室.《国家能源战略与能源传统产业重大转型过程和远期战略》2008.
国务院经济战略研究.《能源动态研究与产业结构战略规划》2008.
国家电网公司.《坚强智能电网综合报告》2008.
国家电网公司.《大规模风电并网运行对电网运行稳定的影响》2009.国家电网公司.《国家电网特高压骨干网架总体规划设计》2008.
《全国煤炭运行情况调查(上)》2009.7
《鄂尔多斯盆地(内蒙古)煤炭专项开发规划》2008.8 、
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