某市“十四五”中低压配电网投资效果分析

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:苏少英
[导读] 摘要:为构建清洁低碳、安全高效的能源体系,立足服务粤港澳大湾区建设,服务好某市的地方经济和社会发展,全力创建全国最好、世界一流省网企业的发展战略要求,打造安全、可靠、绿色、高效的智能电网,必须对“十四五”期间配电网发展建设投资方向进行提前谋划分析,对“十四五”配电网的供电能力和指标提升两个方面分别与投资需求匹配进行评价,分析投资的合理性,构建配电网投资效果分析评价指标体系。
        广东电网有限责任公司中山供电局  中山  528400
        摘要:为构建清洁低碳、安全高效的能源体系,立足服务粤港澳大湾区建设,服务好某市的地方经济和社会发展,全力创建全国最好、世界一流省网企业的发展战略要求,打造安全、可靠、绿色、高效的智能电网,必须对“十四五”期间配电网发展建设投资方向进行提前谋划分析,对“十四五”配电网的供电能力和指标提升两个方面分别与投资需求匹配进行评价,分析投资的合理性,构建配电网投资效果分析评价指标体系。
        关键词:供电能力、指标提升、投资分配
        1 规划投资概述
        【规划投资指导思想】根据南方电网公司、广东省委省政府和广东电网公司的工作部署和要求,结合某市实际,在开展“十四五”配电网规划时,该市配电网投资主要遵循的规划价值观:精准投资,高效领先。严格执行《南方电网公司投资管理规定》,严把“两库、两门、两计划”工作要求,强基础、补短板,实现精准投入,提升关键指标。花钱要少,效果要好,传输效率高,技术先进智能。
        【规划投资范围】
        1、规划地域范围:某市全市域范围,规划区面积为1905平方千米。
        2、规划电网范围:某市全市域范围内配电网供电区。
        3、涉及电压等级:10千伏、0.4千伏。
        【规划年限】规划基准年为2019年,文中的数据取自2019年底数据,规划水平
        年为2020~2025年逐年。
        2 “十三五”经济回溯
        截至2019年底,某市生产总值为3101.1亿元,其中第一产业为62.6亿元,占比2.0%;第二产业1521.82亿元,占比49.1%;第三产业1516.68亿元,占比48.9%。“十三五”前四年,某市生产总值年均增长率为0.75%,三大产业的生产总值年均增长率分别为-1.49%、-1.74%、3.71%。2019年底,该市常住人口为335
       
        万人,人均GDP9.257万元,城镇化率为88.5%,“十三五”前四年城镇化率上升了0.4%。“十三五”期间某市经济社会发展情况如表2.1所示。
        3 电力需求增长预测
        预计2020年全社会用电量、全社会用电负荷实绩值分别为327.9亿kWh、360MW,较规划值增加7.9亿kWh、降低30MW。2019年全社会用电量、全社会用电负荷实绩值分别为310亿kWh、6126MW,较规划值增加4亿kWh、增加66MW。
       
        预计“十三五”期间,某市变电站新出中压线路710回,实际新建及改造中压线路3716.179km。“十三五”前四年,某市变电站新出中压线路605回,实际新建及改造中压线路3437.179km,详见表3.1。
       
        预计“十三五”期间,某市规划变电站新出中压线路632回,新建及改造中压线路1765km。“十三五”前四年,某市规划变电站新出中压线路512回,新建及改造中压线路1486km,详见表3.2。
        4 “十三五”低压配电网投资
        预计“十三五”期间,某市低压配电网实际新建及改造配变4033台,容量2253.935MVA,涉及台区4856个,低压线路4580.2346km。“十三五”前四年,某市低压配电网某市实际新建及改造配变3942台,容量2202.735MVA,涉及台区4501个,低压线路4185.6246km,详见表4.1。
       
        预计“十三五”期间,某市低压配电网规划新建及改造配变1441台,容量712.775MVA,涉及台区1605个,低压线路1125km。“十三五”前四年,某市低压配电网规划新建及改造配变1355台,容量669.57MVA,涉及台区1518个,低压线路1062km,详见表4.2。
       
        5 投资分析
        “十三五”期间,某市中低压配电网建设与改造的重点主要是解决重过载、电压不合格、安全隐患和满足负荷需求、完善网架结构、提升配电自动化改造等。经过“十三五”的电网建设与改造,该市配电网发展取得了显著成效,电网结构得到优化调整,电网的运行灵活性、电能质量、供电能力及可靠性均得到很大的提高,解决了线路重载问题,设备抗灾能力得到增强。
        预计“十三五”期间,该市配电网规划基建总投资68.0733亿元。“十三五”前四年,60.7485亿元。2020~2025年规划期,该市中低压配电网总投资85.99亿元。
        5.1 供电能力与投资需求匹配评价
        2015年至2019年期间,某市用电负荷由4748MW增长至6011MW,年均增长率达6.1%;结合“十三五”历史数据及其变化规律,综合该市经济发展趋势,预测至2025年,该市最高供电负荷将达8000MW,“十四五”年均增长率较“十三五”稍有回落,为5.13%,总体增长趋势前高后低,由前期增长率6%降低至后期4%左右。
       
        中低压配电网投资方面,根据表5.1.1 中低压项目逐年投资分析表的统计数据可见,2020年-2025年期间,该市中低压配电网基建总投资85.99亿元,其中提升基础供电能力投资为17.72亿元,占比20.61%。其中中压投资12.05亿元,低压投资5.67亿元,投资比例为2.12:1。2020-2025年期间,提升中压配电网基础供电能力的投资主要集中在变电站新出线、新增台区布点和中低压线路的扩容改造以满足用户新增负荷和自然增长负荷需求。由于该市城镇化率较高,公用台区布点相对密集,供电半径较小,基础供电能力较高,因此低压电网投资较少。十四五期间正是该市融入粤港澳大湾区经济发展的重要阶段,中低压配电项目的基础供电能力及投资需求和经济发展及中低压电网现状是相匹配的。
        5.2 中低压配电网指标提升效果和投资需求匹配评价分析
        在中低压配网关键指标方面,根据表5.2.1中低压配电网规划关键指标规划统计表,到2025年,配网可转供电率从2019年的92%提升为100%,馈线自动化有效覆盖率从2019年的84.62%提升为95.05%,过载配变和电压偏低台区占比降为0,平均自动化分段低压用户数从264降低至191,消除自动化分段低压用
       
        户数超2000户(中心城区超1000户)。根据表5.2.1中低压项目逐年投资分析表的统计数据,提升中低压关键指标投资为17.72亿元,其中提升“配网可转供电率”的投资为12.18亿元,占总投资的14.17%;提升“馈线自动化有效覆盖率”的投资为12.11亿元,占总投资的14.08%;提升过载和预过载的配变投资为3.66亿元,改善“电压偏低公用台区比例”的投资为1.47亿元投资重点为提升中低压配电网的配网可转供电率和馈线自动化覆盖率两大指标,可见中低压配电网指标提示效果与投资需求是匹配的。
        5.3 指标提升效果与投资需求匹配评价
        根据表5.1.1中低压项目逐年投资分析表,在中低压项目投资中其他类投资金额较高,总金额为38.46亿元,占总投资的44%。通过对这些项目进行分析,其中业扩备用金共13.43亿元,占15.62%,占比较大。剔除业扩备用金后,其他类投资金额占比34.49%,降了10个百分比。
        除此之外,光纤专项投资占比10.5%,电缆走廊投资占比8.8%,完善中压网架占比4.5%,大支线环网改造占比1.17%。该部分投资大多数项目也会对提升基层能力和关键指标也有贡献的,但并未统计贡献值,具体分析如下:
        根据广东省电网公司规划要求,十四五期间光纤要覆盖所有主干节点和公用台区,该部分光纤专项投资较大,占比较高,且对提升中低压供电可靠率有较大提升,但按统计标准对关键指标没有贡献;
        电缆走廊投资应纳入而未纳入提升基础供电能力投资,因为在贡献值统计原则中,纯土建项目贡献值为0,但通常在规划中,纯土建项目会与变电站同步建设,才能确保变电站投运后能立即新增线路。
        由于该市的配电网整体水平较好,但针对放射性大分支线是该市配电网网架的薄弱环节,进行大支线环网可实际提升配网可转供电,但按省公司制定的贡献值统计原则中,该部分的改造对关键指标的贡献值为0。这是该市供电局在满足线路可以转供电的情况下,进一步提升基础配电网支线转供电水平的升级改造。
        业扩备用金由于按贡献值统计原则贡献值为0,建议纳入提升基础供电能力的范畴,因为业扩延伸项目本身就是为解决客户新增负荷需求而延伸的供电能力。
        5.4 单位指标及供电能力投资分析
       
        2020年-2025年期间,该市供电局中低压项目单位指标及供电能力投资详见表5.4.1。
        具体分析如下:
        1)每新增1回变电站出线平均所需投资194.92万元。
        由于某市全市处于I类风区,全电网按照AB类城网标准建设,某市为全省唯一一个全市域的“1小时供电区”,整体建设标准相对较高,单位投资属于合理范畴。
        总投资较为集中在2020年至2021年,均超过3个亿,其他各年较为均衡。原因是建立在十三五“三化、九率、两到位”的建设基础上,“十四五”期间着力提升配电自动化水平,A类地区2021年前需完成智能电网建设,B类地区在十四五期间逐年推荐智能电网建设,因此2020年至2021年的投资较高。
        2)每新增1台公用配变平均所需投资40.373万元,每新增单位容量公用配变平均所需投资为0.061万元。
        两个指标投资单价均偏高,考虑到本市台变电房化率52%,设备户内化率比较高,单位投资属于合理范畴,符合投资需求。新建台区投资集中在2020-2023年,预计“十四五”后期公用台区配变基本满足负荷增长需求。其中2025年新增一台公用配变平均所需投资142.94万,金额偏高,通过分析2025年项目库建设内容,新建电房数与新建台区数的比例是1:1,低压开关柜面数与新建台区数的比例是3:1,电缆长度(电缆沟长度)与新建台区数的比例是165:1。也就是每个新增台区将新建一座配电房,新增165米中压电缆,新增3面低压柜,投资最高的15个项目,平均每个台区新增6个开关柜,均属于主干自动化节点拓展,因此平均投资单价高。
        3)每增加一回可转供线路平均所需投资(万元/回)投资为156.81元。
        此部分投资大部分与网架改造、线路重过载同步解决,投资单价较高。总投资中2020-2021年较高,主要是A类地区结合自动化改造一起完成,2022-2025年投资较为均衡,逐步推进B类地区智能电网建设。此项投资单项、总额均负荷投资需求。
        4)每增加一回馈线自动化有效覆盖线路平均所需投资(万元/回)92.87万元。
        馈线自动化覆盖主要手段是对主干节点的自动化改造,中压用户超过6个的线路每条线路主干接点平均是3个,平均每个节点改造费用是31.3万元,符合投资需求。
        6 结论
        根据上述对配电网指标提升和投资分析可见,某市局“十四五”中低压配电网规划无论是在供电能力还是在指标提升效果方面,都是与投资需求完全匹配。
        参考文献:
        [1]南方电网公司“十四五”智能电网发展规划工作方案》
        [2]《广东“十四五”智能电网发展规划工作方案》(广电计〔2019〕114号附件)
        [3]《广东电网有限责任公司配电网规划技术指导原则》(2019年修编版)
        [4]《广东电网公司2019年固定资产投资策略》(广电计〔2019〕49号附件1)
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