多米尼加配电网线路及发展趋势分析

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年2月第4期   作者:吴勇
[导读] 介绍了多米尼加配电网线路的建设现状,分析多米尼加配电网线路存在问题
        吴勇
        上海电力设计院有限公司 上海市 200025
        摘要:介绍了多米尼加配电网线路的建设现状,分析多米尼加配电网线路存在问题,总结了国内先进配电网线路建设的案例,并根据当地使用的IEC标准基础之上,对多米尼加配电网线路发展趋势及前景进行了分析。
        关键词:多米尼加;配电网线路;电力现状;先进;
        
        一、多米尼加电网概况
        多米尼加的电压主要和美国电压一样,110伏特60赫兹,大部分地区都有电力接通。政府长久以来忽视电力基础建设,影响到人民的日常生活和商业的发展。人民40年来长处于断断续续的断电现象,早习以为常。政府由于长久政策不稳定又缺乏经费的情况下,一直没办法解决缺电的问题。多国政府曾于1998年准予私有化,把多米尼加境内三大区域的电力设施出售50%的股权给国外。米希亚总统于2003年将其中两个区域的电力设施从国外经营者手中买回。另外一区的电力设施主要在东部的海岸线,股权为美国私人公司和多米尼加政府各50%。2009年多国国营电力管理局以两千万美金收购东区配电公司EdeEste50%股权,从此全国输配电事业全部收回国营。由于贪污和私接电力情况严重,加上电费征收不完全,长期来电力公司亏损严重。这几年政府开始从各方面改善,截止2014年电力方面比往年正常,但是偶尔还是会有断电情况,多数家庭和公司行号均会备有自用发电机使用。
        多米尼加1997年颁布141-97号国有企业改革法,依据该法律及后续相关修订补充规定将原先垄断经营发电、输电、配电和售电的国营电力公司(Corporación Dominicana de Electricidad)分为三个配电公司(EdeNorte,EdeSur,EdeEste)、两个火力发电公司【EgeItabo(后被美国AES集团收购)和EgeHaina】、一个输电公司(Eted)和一个水力发电公司(EgeHid),允许私营资本进入火力发电和配电领域,并允许最多占比50%,允许成立全私营发电公司。
        2001年颁布的125-01号电力总法规定了目前多米尼加电力市场运行的法律框架。旨在推动私营资本进入电力领域,促进没有自然垄断特征活动的健康竞争,将国家角色转向规划和调控。为此成立了国家能源委员会,负责制定能源政策,电力监管委员会负责电力行业监管,电力系统协调机构负责电力系统运行规划和电力交易计算,能源控制中心负责国家电网实时运营。
        目前,多米尼加共和国电力市场约有15家发电公司,排名前四名发电公司发电量约占全国总发电量的65%,输电领域由多米尼加国家输电公司垄断经营,配售电领域由南方、北方和东部配电公司垄断经营,详情如下表所示:
     

二、多米尼加电力现状
        (1)电源现状
        根据多米尼加国家电网2018年发布数据,当年该国电网总装机容量为3713.1MW,以火电为主,约占电网总装机总量的78%,详情如下图表所示:
       
        
        图1    多米尼加装机情况图
        (2)负荷现状
        2017年,多米尼加国家电网共发电15282.45GWh,同比增长2.61%,但全年仍有3035MW用电需求没有得到满足,且多米尼加缺电问题由来已久,经常拉闸停电,2018年8月11-17日,国家电网断电时间累积21.95个小时。
        造成电力短缺原因主要有:
        1)发电基础设施增长未赶上人口经济增长;
        2)输变电基础设施落后,输电损失大。
        (3)网架结构
        多米尼加电网电压等级主要有345kV/138kV/69kV/12.45kV,69kV及以上为输电网,12.45kV及以下为配电网。

        图2    多米尼加电网结构图
        多米尼加目前主要通过138kV的网络向区域内负荷供电,但总体上电力设施陈旧,运行时间较长。输电网结构较为简单,尚未形成环网,呈辐射状向周边区域供电,供电可靠性较低。
        配电网除首都地区存在部分电缆线路以外,基本采用架空线供电,12.45kV架空线路主要采用辐射状、多分段有一定联络的方式供电。

三、多米尼加电力行业规划情况
        多米尼加电力行业政府规划官方文件为CNE2010年发布的《2010-2025国家能源规划》,和CDEEE2017年发布的《战略规划2017-2020》及《支持新能源发展计划》。CNE发布规划主要针对多米尼加发电过度依赖石油、石油过度依赖进口、电价高、电能效率低等问题,提出促进本国油气和新能源开发、提高能源安全性并降低成本、提高能源效率和节能以及能源环保等主题。规划所含新能源领域包括水电(含小水电)、风电、太阳能、生物质能等形式。
        CDEEE公司发布战略规划和支持新能源发展计划主要目标为:
        (1)、改善电源结构;
        (2)、优化输配电基础设施;
        (3)、加强机构治理,提高效率。
        根据该规划,至2020年,国家电网将新增约1298MW装机,新能源装机增长5%,占比将达到27%,新增项目如下表所示:


        四、多米尼加配电网线路存在问题分析
        (1)网络布局不合理,星形(辐射状)网络供电,供电可靠性差
        (2)输网部分:未在末端设置无功功率补偿,无功功率不足
        (3)输、配网设备、材料老化严重,电网运行不稳定,易产生间接性停电,运行状况堪忧
        (4)虽有电力法,但缺乏有效监管,窃电严重,是造成配网部分线损的主要原因
        (5)存在大量无电区和临时供电区,能享受24h供电的用户约30%
        (6)智能电表缺乏,无法有效收取电费
        (7)缺乏路灯,未能提供电力公司应有的公共服务
        
        五、配电网线路现阶段提升建设
        (1)高线损的原因
        从多米尼加现状配网情况来看,该类地区电网特点以辐射状为主、三相不平衡情况较严重、配网容量冗余较小,夏季存在较大负荷缺口,且偷电情况较严重,线损率在30%左右,一般来说,线损20%以上就属于高线损水平。
        从电网线损产生的原因来看,主要由技术线损(电网设备引起的线损)和管理线损(由于偷电行为和拖欠电费产生的线损)两类。通过当地典型配网对线损的估算,从发电侧到用户侧技术线损率在10%左右;从当地电网2012年至今采取降损措施,通过更换导线、安装电表,采用预付费等措施,特别是针对偷电猖獗地区后,将配网管理线损降低至5%左右的推论大致合理,但仍要关注电表改造后,继续打击偷电行为和电费回收的效果。所以目标减损至15%技术上是可行的。
        (2)降低线损提高防盗系统
        1)根据电网负荷潮流变化及设备技术状况,优化调度运行方式,开展无功电压优化控制,加强无功补偿,改善电压质量,降低电能损耗。
        2)加强配电网经济运行工作,提高配电变压器的负荷率和三相负荷平衡率,加大高损配电线路、高损台区综合改造力度,逐步更换高耗能配电变压器,增加导线线径,减少高损设备。
        3)推行电力法制,加大惩罚力度,实行惩罚性电价,增加偷电成本等。

        六、配电网线路未来提升建设
        城市电力线路的建设应与城市建设统畴规划,利用电缆入地,或者部分边缘规划好道路地区采用架空线建设。唯有如此才能更好的协调城市电力线路和城市建设之间的关系,促进二者之间的融合,在城市有限的资源和空间中,创造更加便利完善的基础设施,促进城市市容市貌的美化。
        1、电缆入地与架空线路比较
        (1)电气性能好:架空线路的电感与电容取决于导线的几何排列,与电压等级的关系不大,而电缆单位长度电容是架空线的20至30倍,因此电缆特征阻抗比架空线小5至10倍,有利于线路运行;
        (2)较长的寿命:一般来说地下电缆的使用寿命比架空线更长;
        (3)减少维护费用:地下电缆系统的组件具有较长的运行寿命,不暴露在露天条件下,对维护的要求很低
        (4)供电可靠性更高:地下电缆系统不受冰雪、雷电、大风天气的影响,因此电力传输的可靠性更高;
        (5)节约宝贵的土地资源且美化环境:土地是宝贵的资源,尤其是在市区,使用地下电缆系统大大地提高了土地的利用率,在距地下电缆很小的距离处就可以建造大楼和其它建筑物。并且消除了纵横交错的蜘蛛网一样的电力线路,大大提高了城市景观。
        (6)减少消防人员的危险:当消防部门立起他们的救火设备时,不会再受到电线杆和架空线的妨碍和威胁。
        (7)防止发生意外事故:地下电缆的对地电压很低,消除了选项靠近高压电对生命的危险;另外地下电缆系统不使用电线杆,不会对交通工具造成障碍,也不会发生倒杆和电线断线及它种种触电事故。
        (8)由于电缆的芯线结构,使之呈现的感抗小;无功损耗小,传输容量就大,电磁场干扰就小。
        总之对中低压配电线路无论从技术还是从经济角度来看,使用电缆都比使用架空线路效果好,随着环保呼声日益高涨,中低压配电线路选用地下电缆是城区线路建设的必然趋势。对美化城市、改善居民的日常生活质量有着积极的社会意义。事实上,一个城市的电缆入地率的高低已经成为当今社会衡量一个城市现代化程度的重要标志之一。
        2、对电缆入地的认识
        毋庸置疑,从老百姓到城市主管领导,从业内人士到规划部门,都认为电缆供电的优点多,值得发展。近几年,随着供电设备的改进,户内式变电站和杆变的大量使用,也客观地要求进、出线采用电缆供电。用发展的眼光看,电缆供电是必然趋势。电缆取代架空线供电需要有一个认识过程,市场培育过程、成熟过程。我们相信这一天不会太远了。
        3、技术的进步为电缆入地提供了有力支持
        过去电缆的使用一直受到绝缘等级技术指标的制约,现在69KV、12.45KV电缆技术都已成熟,已投放市场。所以技术瓶颈已被打开。如果单从初投资来看,电缆线路比架空线路是高很多,但从运行维护和线路损耗以及土地的使用价值等综合总体运行成本看,电缆并不比架空线费用高。
        4、电缆入地的核心问题是资金问题
        由于缺乏资金,城市电缆建设是城建中推进最困难的工作,CDEEE旗下的配电公司不愿负担高昂的建设费用。导致电缆建设水平和速度跟不上城市建设的步伐;与道路修建不配套且严重滞后。如何解决资金问题?在过去的十几年里,我国各地进行了大胆尝试,比较成功的做法有“:熟地”方试(深圳方式)和管线分离方式(上海方式)。“熟地”方式就是政府建设电缆沟,无偿交给供电公司使用。电缆沟的建设同绿地等其它基础设施一样,来自于土地拍卖所得的“国土基金”。这种模式是土地储备制度的一部分。“熟地”方式的优点在于通过拍卖土地,由开发商负担了市政建设费,缓解了政府的资金压力,规划在先,既有助于提高城市电缆化水平,又避免了由于短期盲目建设引起的大量重复建设。这种方式也有不足,电缆管沟的无偿使用,造成政府投资过大,不是长久之计。如果能改为有偿使用管沟就更合理了。管线分离方式就是市政局下设“管线管理办公室”,根据市住宅局(建委开发办)的规定:新建项目必须采用电力电缆,推行的范围由市区扩大到郊县。由开发商与供电局共同出资,市区内的架空线随着道路改造一同入地;政府负责建设管沟,供电局负责敷设电缆。“管线管理办公室”监督架空线入地情况并依照地方架空线管理办法对违反入地规定者进行处罚。
        5、电力线路建设与城市地下综合管廊建设结合
        2014年国务院办公厅下发了《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》(国发〔2014〕27号),要求“稳步推进城市地下综合管廊建设。在我国36个大中城市开展地下综合管廊试点工程,探索投融资、建设维护、定价收费、运营管理等模式,提高综合管廊建设管理水平。随着城市经济综合实力的提升及对城市环境整治的严格要求,中压等级的电力线路采取综合管廊的形式进行敷设,既可以美化城市环境,减少架空线带来的城市地块的割裂,同时也能更好地解决架空线周边地块不好开发的难题。目前电力线路从技术和维护角度而言纳入综合管廊已经没有障碍。
        结束语
        电力线路建设采用电缆应该是未来城市发展的方向,而且也是能够给市民、旅游者良好影响的有价值的形象工程。地下电缆建设不仅是在大城市,更多的是在中小城市,在各城市政府的支持下,必将又快又好地发展。地下电缆建设对净化城市天空,美化城市环境、发展城市经济肯定能起到前所未有的积极作用,是城市走向现代化、世界化的必然趋势。
        参考文献:
        [1]胡新建,罗红.国内外架空线入地方法和资金筹措模式[J].杭州通讯,2009,(11)
        [2]欧伟.电缆入地美化城市,供电行业信息[J],2009,(5)
        [3]张帆.地下综合管廊管线收容研究[J].福建建筑,2009,(11)-106-
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