河南省能源供需与电网建设研究

第24卷第6期能原技术经济Vol.24 No. 6战略与规划2012年6月Energy Technology and EconomicsJun. 2012文章编号:1674-8441(2012)06-0012-05河南省能源供需与电网建设研究白宏坤，胡玉生(河南省电力公司，河南郑州450052)摘要:河南省在“十一五”末期巳变成了能源净输入省。通过对河南省能源状况的分析，得出远期河南省内资源将无法保证经济快速发展的需求，并结合全国煤电基地建设和特高压电网规划，提出河南能源供应应坚持“输煤输电并举”的发展思路，河南电网也将由“依靠自身三大煤电基地打造大送端电网”转变为“大力依托区外国家大电源基地建设和特高压电网发展来建设自身电网”。未来要规划好河南省新的输电通道，做到外电落得下。关键词:能源基地;特高压;电网规划;能源供需中图分类号: TK01文献标志码: AEnergy Supply-Demand and Power Grid Construction in Henan ProvinceBAI Hongkun, HU Y usheng(Henan Electric Power Corporation, Zhengzhou 450052, China)Abstract: Henan province turned into a net energy importer at the end of the period of the "Eleventh Five-Year Plan”(2006- -2010). Based on an analysis of the energy situation in Henan province, this paper states that the resources fomwithin the province will not be able to meet the demand of the rapid economic development for energy. Considering theconstruction of the coal-ired thermal power generation bases and the UHV power grid planning across the country, thepaper proposes that the energy supply in Henan province should adhere to the principle of *equal atention to coaltransporation and power transmission", and that the Henan Power Grid should transit away fom the strategy of“relying on the three mega coal. fired power generation bases of the province to build a mega power exporting grid"towards the strategy of“vigorously relying on the country' s power generation bases construction outside the region andthe development of the UHV power grid to build and improve its own power grid". The new power transmissioncorridor in Henan should be well planned to accomodate imported generation from the outside area.This work is supported by Henan Province Government Decision-Making Research [2011B281].Keywords: energy base; ultra-high voltage power grid; power grid planning; energy demand-supply0引言炭和电力净输出省转变为净输入省。本文通过对河南省能源状况的分析，认为远期随着经济社会的持续快速发展，河南省能源和河南省内资源将无法保证经济快速发展的需求;结电力供需状况在“十一五”末出现了拐点，已由煤合全国中国煤化工电网规划，提出河南"YHCNMHG收稿日期: 2012-04- -22基金项目:河南省政府决策研究招标课题[2011B281]万1211方效据"第6期白宏坤等:河南省能源供需与电网建设研究战略与规划e能源输入应坚持“输煤输电并举”的思路;河南电tce，如表1所示;电力消费量2015、2020 年分别为网将由“依靠自身三大煤电基地打造大送端电网”3 900亿kW.h、5450亿kW.h1，如表2所示。转变为“大力依托省外国家大电源基地建设和特高表1河南省能 源消费预测压电网发展来建设自身电网”。年份201020152020能源消费量/亿tce2.142.793.411河南省能源与消费分析煤炭消费量/亿tce1.812.422.93煤炭消费占比1%84.387.586.11.1河南省能源现状表2河南省电力需求预测煤炭:河南省是全国重要的产煤大省，全省2010- 2015 2016- -20202000m深度内已探明的煤炭资源储量为1130亿to2010 2015 2020年年均增长年年均增长率/%2010年全省煤炭基础储量为113.49亿t，占全国总全社会用电量/2353 3 9005 45010.67.0储量2793亿t的4.06%，全国排名第6位"。亿(kW.h)水能资源:河南省水能资源理论蕴藏量4 905最大负荷/MW 38450 65 000 90 0001.16.7MW，可开发利用水能资源3 730 MW,目前已开发1.3能源供应能力分析80.9%，基本开发殆尽。2010年河南省煤炭产量2.13亿t，规划远期全石油: 2010 年河南省石油可采储量5051万t，省煤炭生产能 力将保持在2.0亿t左右。河南省油气占全国总量31.74亿t的1.6%，在全国排名第11位"。资源有限，主要集中在中原油田和南阳油田，两油天然气: 2010 年河南省天然气基础储量99.21田开发已进入中后期，产量将基本维持现有能力，亿m'，占全国总量3.78万亿m3的0.26%，全国排预计远期全省原油产量基本维持在450万t,天然气名第14位"。生产能力基本维持在12亿m'。除水能外的可再生能源:河南省农作物秸秆的1.4 能源供需平衡分析生物质能资源量每年约360万tce。全省近2/3面积从宏观上讲，以河南省煤炭储量只占全国年日照2 200h以上，太阳能年总辐射值相当于2852.4%，但人口占全国7.5%，GDP 占全国5.8%,河亿tce,但是尚不具备大规模经济开发的条件。全省南现有的能源储量难以支撑经济和社会的快速发展,风能资源约为4 000~ 5000 MW，主要分布在豫西黄河南省能源供需情况如表3所示。河南岸的山区和塬地、太行山东南部余脉山区、豫表3河南省能源供需情况北黄河故道、南阳伏牛山山脉东侧山地、信阳的大2010年2015年2020年别山区。一次能源生产1亿tce1.871.531.561.2河南省能源消费的现状及预测次能源消费1亿tee.79.41河南省在“十一五”末期已经进入了煤炭、电-次能源对外依存度19%12.64554力净调人省的行列。2010 年河南省一次能源生产量产量2.13.02.0媒炭1亿t消费量2.863.424.11为1.87 亿tce。其中原煤1.73亿tce，占92.7%;原供需差-0.73-1.42-2.11油0.07亿tce，占3.8%;天然气90万tce,占0.5%;9850水能0.06亿tce,占3.0%。石油/万t1 1001 50019002010年河南省--次能源消费量为2.14亿tel"-1 0501 450其中原煤1.8亿tce，占84.3%;原油0.19亿tce,占6.75129.0%;天然气0.06亿tce，占3.0%;水能0.08亿天然气1亿m’消费量20中国煤化工tce,占3.7%。0HCNMHG根据《河南省“十二五”电网规划》，预测河南根据河南省肥源供而平便分析，2015、 2020 年省能源消费量2015、2020年分别为2.79亿、3.41 亿河南省能源对外依存度将分别达到45%、54%，河||13 I战略与规划能源技术经济第24卷南省能源安全保障将越来越受到省外能源调人量及电基地、大核电基地、大可再生能源基地，各级电调入能力的制约。河南省煤炭消费量占能源消费比网协调发展的坚强智能电网叫。重一直在85%以上，煤炭的供应是河南省能源保障“三华”特高压同步电网形成“ 五纵五横”主网中的首要问题。架。晋陕蒙宁煤电和部分四川水电通过特高压交流通道向“三华”电网送电;新疆、呼盟、锡盟、蒙2全国煤 电基地建设及特高压电网规划西、宁东煤电、甘肃、哈密风电和金沙江、锦屏、西藏水电通过特高压直流向华北、华中、华东送电;2.1全国煤电 基地建设俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦电力通过特高压直流分随着“发展特高压等大容量、高效率、远距离别送人东北、华北、华中电网。淮南、徐州坑口电先进输电技术”被写入国家“十二五”规划，我国站和沿海核电接入特高压电网，在受端建设一定容大型煤电基地建设也进一步加快。根据我国煤炭资量的支撑电源。源分布及能源流基本格局，将重点在山西、陕西、内蒙古、新疆、甘肃和宁夏等煤炭产区建设大型煤3河南省能源运输体系及运输能力电基地，见表4。以上六大煤炭产区的13个大型煤电基地煤炭资源保有储量7540亿t，可开发火电总3.1省外煤炭输入能力规模约5.89亿kW，目前正在开展前期工作的装机河南省地处中原，周边与山东、安徽、湖北、规模3.85亿kW，2015 年外送规模可达1.3亿kW,陕西、山西和河北6省毗邻，具有承东启西、连贯.2020年外送规模2.25亿kW,输电方向主要是华北、南北的区位优势，目前已形成了以国家铁路、国道华中和华东负荷中心，均具备向河南输电的能力1日1。主于线为骨架，省道和县乡公路为网络，地方铁路.2.22020年国家特高压目标网架水运、民航、管道协调发展的综合交通运输体系。根据我国特高压电网发展规划，远期全国将形3.1.1 铁路 运输成“三华”、东北、西北及南方4个同步电网，同步河南省与我国重要的煤炭基地山西、陕西毗邻.电网之间用直流互联。至2020年国家电网将建成以山西、陕西煤炭外运主要通过太焦线、侯月线、陇“三华”特高压同步电网为中心，东北特高压电网、海线、宁西线4条铁路。根据铁路部门规划，2020西北750 kV电网为送端，联结各大煤电基地、大水年，山西、陕西2省经太焦线、侯月线、陇海线、表4六大煤炭产区煤电基地情况资技术可开发容量/开展前期的装机规划送出容量1万kW地区项目名称煤炭保有储量/亿t水资源/ 亿m2万kW容量/万kW_2015年2020年山西山西煤电基地2663123.810 000752016903030陕西.陕北煤电基地1 29148.443803 009601 560彬长煤电基地.885.11 3001 220460准格尔煤电基地563.66 0004 8402 7303510鄂尔多斯煤电基地56025.81 920240480内蒙古锡 盟煤电基地48426.15 0005 0202 0622762呼伦贝尔煤电基地338127.43 7003 0401 3302 380霍林河煤电基地1182.41 4201 280120600哈密煤电基地373.672000.2 0541 0002000新临准东煤电基地78913.852 840; 168I 0002 000伊犁煤电基地29170870中国煤化工0.I000甘肃陇东煤电基地141.612.526:YHCNMHG750宁夏宁东煤电基地3093.184 880, 100I 0401 990合计7 539.6577.85888038 50813 38222 52214川万力效据第6期白宏坤等:河南省能源供需与电网建设研究战略与规划e宁西线入豫煤炭运输能力合计1.42亿1。等铁路留在河南省的煤炭运力总体上不足15%，使另外规划建设的长兖铁路(规划人豫运力5 000河南省与陕西、山西煤企签订的重点合同兑现率不万t)、蒙西到华中铁路(规划中)也将成为河南省煤足50%。根据相关规划，2020年河南省通过铁路、炭的主要输人输出通道，远期煤炭经铁路入豫运力公路入豫的煤炭运力可达2.0亿t以上，但是由于运可达2.0亿t以上。力还需同时满足南方及华东用煤需求，仍不可能留3.1.2公路运输给河南省较大份额，河南省--次能源保障存在很大河南省境内有京珠、连霍2条国道主干线，有困难167。G105(北京一珠海)、G106(北京一广州)、C107(北因此，河南省必须充分发挥区位优势，建立新京一深圳)、G207( 锡林浩特一海安)、 G209( 呼和浩的能源输入方式和煤炭运输通道以缓解河南省煤运特一北海)、G220(东营- -郑州)、 C310(连云港一天压力，加大吸纳区外电力、大力发展核电，坚持输水)、G311(徐州一西峡)、G312(上海一-霍尔果斯 )等煤、输电和发展核电并举，提高全省能源安全保障国道和省道，远期煤炭经公路入豫运力可达1200万t。能力。3.2 石油、天然气输入能力3.4.1接受区外电力， 减轻运煤通道压力至2010年，河南省已建成油品管道2273km,河南省位于中原，有着独特的区位优势，相对其中原油管道4条，总长度480 km,成品油管道4华中南部、 东南省份而言，距离晋、陕、蒙、宁新条，总长度1793km。根据国家原油管网规划和中等煤炭基地较近，河南更具有输人电力的区位优势。石油、中石化在河南的炼油能力布局，如果“十二若考虑吸纳区外来电，河南省2015年、2020年五”、“十三五”中原炼化基地初具规模，将配套建分别吸纳区外电力17 600 MW、34 000 MW,相当于设原油管线，管道及公路运输量可满足河南省石油.输人煤炭0.40亿、0.75亿t，分别相当于2015.消费需求。2020年全省所需煤炭的11.7%、 18.2%。 全省2015因省内天然气资源供给能力有限，未来河南省年、2020 年需净调人煤炭量分别减少至1.02 亿、天然气资源将主要来自三大石油公司。除现有的西1.36亿t，需净调人量基本维持在1亿t左右，明显气东输一线、二线、榆济线外，将新补充西气东输减轻了煤炭输人通道的压力。河南省煤炭供需情况三线、四线、新粤浙线、新鲁线、山西煤层气晋如表5所示。城一博爱专线和进口LNG专线等，天然气输送通道表5河南煤炭供需情况能力可满足河南省的天然气消费需求。201520203.3电网输入能力煤炭产量/亿t2.0河南电网已初步建成为西北、华北、华中三大煤炭消费量/亿t3.44.11河南省煤炭缺口/亿2.11区域电网联网的枢纽。目前，河南电网1回1000规划电网输人电力/MW17 60034 000 .kV特高压线路同华北电网相连，通过4回500kV线规划电网输人电力折原煤量/亿t0.40路与华中主网相连，通过1回500 kV线路同华北电考虑输，人电力后河南省原煤供应缺口/亿t1.35网相连(正常备用),通过灵宝直流背靠背换流站工程注:输入电力按照负荷利用小时数5000h计算电量同西北电网相连。3.4.2大力发展核电，减轻运煤通道压力2010年河南省电力生产2276亿kW.h,电力消根据河南省核电站站址资源普查，南阳、信阳、费2353亿kW.h,净输人电量77亿kW.h。2011年洛阳、平顶山具备建站的条件。根据河南省能源发河南与区外电网交换断面受电能力:河南-西北联展规划回，2020年河南省将建成投运2500MW的核网断面受电能力+1100 MW;河南一特高压/500 kV电机组。核电中国煤化工W.h，折合电磁环网断面受电能力为3 00~5000 MW。原煤300万t。"fYHCN MH G上减轻河南3.4如何减轻煤炭输入压力省对区外煤炭的需求，碱辁煤灰输人通道的运输压目前受铁路运输能力制约，候月、太焦、陇海力叫。|15]战略与规划德源技术经济第24卷4河南省电网定 位及目标网架及输人能力的制约。(2) 由于河南省能源需求增长迅速，需要从省.1 输煤输电核电并举，打造新的“受端电网”外调人能源，河南省必须实施“输煤输电核电并举”根据全省负荷预测水平，2015、2020年河南省战略，大力发展输电网络，构建能源综合运输体系。需要装机容量为76 320、106 080 MW。若考虑(3)河南省电网未来将由“送端”转变为“受2015、2020 年吸纳区外电力17 600、34 000 MW,端”电网，要依托全国煤电基地的建设和特高压电区外来电占全省所需装机的比重，2015、 2020 年分网的发展，做好省内主于电网与全国特高压电网的别为23.1%、32.1%。衔接，规划好河南省新的“输电通道建设。由于河南省已经从能源输出省转为能源输人省，电网也将由送端电网转变为受端电网，基于河南省参考文献“输煤输电核电并举”的能源发展战略以及“外电入[1] 河南省统计局河南统计年鉴201[M].北京:中国统计出版社.2011.豫”战略的逐步实施，对河南电网发展的规划理念[2] 徐其春.迎峰度夏电煤供需形势分析及对策[J].能源技术经济.2011,也将由“依靠自身三大煤电基地打造大送端电网”23(6):36-39.逐步转变为“大力依托区外国家大电源基地建设和.[3]王楠,黃 忠闫斌2009年电煤供需状况分析[J].中国电力,2010.43(4);特高压电网发展来建设自身电网"，作为河南能源综1-合运输体系之一的河南电网，要依托全国煤电基地[4] 白宏坤,李干生2020年河南省煤炭供需平衡研究UI电力技术经的建设和特高压电网的发展，做好省内主干电网与济2009,21(6):31-35.全国特高压电网的衔接，规划好新的输电通道建设,[S]河南省发展改革委河南省能源“十二五”规划[R]郑州2011.做到外电落得下。[6]顾宇桂,朱发根,单保国近期电煤供 需偏紧的原因分析[].能源技术4.2河南省 目标网架:经济2022(3):5-9.根据国家大电源基地规划及国家特高压电网规7] 国家发展改革委综合运输研究所.我国煤炭运榆能力研究[R].北京:划，“十二五”期间，河南省将增加豫北、南阳、2006.驻马店3座特高压交流变电站和哈密直流受端换流[8]国家发展改革委.中 长期铁路网规划(2008年调整)EB/OL.(2011-站，河南电网“两纵四横”的500 kV主网架结构得03-15) [201 -08-2.ttp:wenku.baidu. com/view/e837151eb7360b4c到进一步的增强和完善，河南500 kV电网进-步向2c3f64cl.html.末端地区延伸。[9]中国能源中 长期发展战略研究项目组.中国能源中长期发展战略研“十三五”期间，结合呼盟-豫西新建特高压站究[M].北京科学出版社2011.1接入系统方案，河南500 kV电网将在“两纵四横”[10]国家电网公司特高压电网规划[R].北京:国家电网公司2010.基础上，形成以特高压变电站为依托的豫北、豫中、[1]杜志刚,牛林,赵建国，等发展特高压交流输电,建设坚强的国家电网南阳、豫东南500kV双环网结构，电网供电能力突[J].电力自动化设备2007():1-5.破90 000 MW,省间交换能力突破35 000 MW。500[12]杨冬,刘玉田.中国未来输电网架结构初探[J]电力自动化设备.2010.kV主网架结构将更加坚强。30(8):32-36.[13]殷树刚,苗培青,拜克明,等,利用特高压输电技术提高全球能源使用5结论效率[I].中国电力,0.43(2);1-5.[14]赵胜国.我国清洁能源发展政策与形势分析[U].华电技术2011.33(1)预测2015.2020年河南省能源消费量分别(9):85-87.为2.79亿、3.41 亿tce。根据全省能源供需平衡，远期河南省需要区外调人的能源量将逐步增大，2015.白宏坤中国煤化工高级L程师。从事电力2020年河南省能源对外依存度分别为45%、54%，系统规划、TYHCN M H Gi: banogkm@ou. com河南省能源安全保障将越来越受到区外能源输人量(责编/辛培裕)161万万数据