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配电网科学规划推动我国城市群健康发展
撰写时间:2014-9-30 文章作者:于中鑫 文章来源:英大网

      近日,英大传媒投资集团有限公司在四川成都举办“新型城镇化与一流配电网”主题传播第三场活动,聚焦城市群与配电网规划。会议通过专家分析、圆桌论坛、案例分享、现场调研等多种方式,解读了配电网规划在城市群发展中的作用。同时,英大网发布了《配电网科学规划在我国城市群发展的作用》的研究报告。这是英大网服务电网行业发展的全新探索。

  城市群是区域发展战略的核心和中枢。在城镇化进程加快的时代背景下,城市群的发展带动了我国经济的高速增长,也对配电网的发展提出了新的要求,带来了新的发展机遇。

  一、我国城市群发展现状、特点及困境

  (一)城市群发展现状

  按照发展阶段的不同,中国城市群基本可以分为三类,即发展成熟的城市群、正在崛起的城市群以及未来规划的城市群。

  发展成熟的城市群主要指长江三角洲、珠江三角洲和京津冀三大城市群,其经济总量比重一直维持在40%以上,经济规模占全国的比重越来越高,成为我国经济发展的引擎。

  正在崛起的城市群包括山东半岛城市群(以济南、青岛为中心),辽中南城市群(以沈阳、大连为中心),川渝城市群(以重庆、成都两市为中心)等。规划中的城市群按照“两横三纵”城镇化战略格局进行发展,共包括21个。  

  (二)城市群发展特点和困境

  首先,城市群覆盖我国大多数重要的城市。例如,长三角城市群包括长江三角洲附近的16个重要城市;川渝城市群以重庆市、成都市为中心,涵盖两市之间33个城市。不同城市群发展水平差异巨大。研究发现,珠三角、长三角城市群的总体实力要比川渝城市群、长江中游城市群等强,珠三角城市群的工业产值达到了川渝城市群的近9倍。

  其次,城市群发展过程中,由于大量消耗化石能源,环境污染日益严重。根据环境保护部发布的“74个城市空气质量状况报告”,2014年7月,74个城市平均不达标天数比例为26.9%,京津冀、长三角、珠三角区域的空气质量达标天数比例同比都有所下降,说明三大城市群的空气质量仍在下降。

  最后,城市群近年来之所以会频繁出现雾霾,根本原因是长期粗放的经济增长模式。三大城市群消耗的能源总量占比从2005年起就超过了35%,消耗的煤炭占全国的43%,单位面积的污染物排放强度是全国平均水平的5倍。单位能耗处在高位,说明我国粗放型增长模式仍然处于主导地位。

  二、城市群产业转型升级时间预测

  我们将产业转型升级定义为第三产业在国内生产总值中所占的比重,比重越高说明产业转型升级效果越明显。从我国三大城市群来看,只有北京、上海、广州三个城市的第三产业产值比重在60%以上。因此以60%作为临界值,参照上海的产业升级历史数据,换算其他核心城市达到上海目前的产业结构水平所需经历的时间。

  首先,我们列出2012年七大城市群中核心城市的第三产业比重,如表1。

    

  其次,定义产业转型升级速度公式:x(1+s)t=y(1)

  其中x为初始的第三产业比重,s为增长速度,t为时间(年),y为终值。本文设y=60%,按照定义的计算公式(1),利用上海产业转型升级的历史数据,可以计算出s=2%。

  最后,假设其他城市的产业转型升级速度与上海相同,即为2%。利用公式(1)计算正在崛起的城市群的产业转型升级所需时间,计算结果如表2。

   

  从以上结果得知,假定按照上海产业转型升级速度进行,仅有济南、西安和厦门3个城市转型升级所需时间在10年以内,其他城市均超过10年。对于重庆与郑州两个城市而言,甚至需要20年。由此可以看出,产业转型升级的差距也是非常明显的。

  基于此,我们判断在未来的一段时间内,我国城市群仍将以粗放型的增长模式为主。为了推动城市群的可持续发展,我们要保证充足的能源供给,要用清洁的能源代替化石能源;促进城市群产业转型升级,降低对粗放型增长模式的依赖。

  三、配电网科学规划与我国城市群可持续发展

  相对于世界上发展成熟的城市群而言,我国城市群必须转变粗放的经济增长模式与能源消耗方式。在承担基础作用的电力方面,城市群可持续发展要求配电网通过实施科学规划,实现高效、智能的电能配给。

  (一)配电网科学规划在我国城市群发展中的作用

  1.提供绿色优质的电力保障

  配电网科学规划为城市群提供充足的电力支撑,城市群的发展离不开充足的电力保障(如图1)。

    

  从图1中可以看出,从2000年至2012年间,三大城市群消耗的电量占全国消耗电量的比重一直保持在37%~39%之间。这说明,城市群的可持续发展离不开充足的电力供应。

  此外,在全国能源消费弹性系数中,电力消费弹性系数明显高于整体的能源消费弹性系数。较高的电力消费弹性系数说明,电力消费对经济增长更敏感。

  以上分析表明,充足的电力供应成为我国城市群快速增长的重要支撑。因此,城市群的发展,要求电力部门在规划配电网时,确保既可为城市群发展提供充足的电能,又可以保证城市群用电的安全性,避免因大面积停电而对社会造成严重的影响。

  面对城市群日益严重的空气污染,配电网需要提升配置可再生清洁能源的能力。通过充分利用分布式可再生能源,配电网可以为城市群发展提供更多的绿色电能,从而消除能源消费造成的空气污染。

  据国家电网公司统计,截至2012年底,我国已并网投产的分布式电源1.56万个,装机容量3436万千瓦。我国城市群的清洁能源并网也取得了一定成效,以上海为例,目前上海市已并网投运各类清洁能源项目45项,总容量约42万千瓦。

  2.推动产业转型与智慧城市发展

  2014年2月,我国将京津冀协同发展提升为国家发展战略,显示出国家着力解决城市群内部城市功能定位的问题。各城市功能和角色定位的调整,将导致不同的产业有进有出、有壮大有消退。上述布局的实现,依赖于配电网规划建设的及时跟进和科学实施,进而引导城市群产业布局调整。

  配电网科学规划可以为城市群产业转型升级提供所需的高质量电能保障。产业结构转型升级对电能质量的要求进一步提升。通过配电网科学规划,可以进一步提高供电可靠性,保证各种高科技设备能够正常运行,确保城市群产业升级能够顺利进行。

  其次,为了摆脱粗放型增长模式,有必要在城市群产业中引入低能耗的新兴产业,推动新能源产业发展。截至2013年底,我国分布式光伏累计并网容量达到310.1万千瓦,主要分布在电力负荷比较集中的中东部地区,华东和华北地区累计并网容量分别为145万和49万千瓦,占全国分布式光伏的60%。

  再次,我们应推动电动汽车产业的发展。要想实现电动汽车的大规模替代,需要有便捷的充换电服务。电动汽车充换电服务主要集中在配电网领域,配电网规划中对充换电服务考虑的多寡,将直接影响电动汽车产业发展。公司在2014年工作会议上提出,将以环渤海、长三角地区和23个国家示范城市为重点,推进充换电网络建设,同时,完善建设标准和模式,加快充电设施改造升级,今年内建成充换电站167座。

  最后,智慧城市是城市发展的方向,智慧城市建设与配电网发展是密切相关的。通过变革能源开发模式、配置模式和消费模式,配电网科学规划可以推动城市群向智慧城市发展。

  (二)实现配电网科学规划的政策建议

  城市群在我国经济发展中的引擎作用仍将继续,城市群规模将越来越壮大。在城市群在发展过程中,我国必须主动确立产业升级的方向和路径,改变粗放型的能源消耗模式。因此,在我国未来的城市群发展中,应该加大配电网科学规划水平。

  我国的特殊国情和发展阶段,决定了政策将在城市群发展中起到至关重要的作用。城市群的发展定位、城市群内各个城市的角色定位,在很大程度上将由政府部门依据环境背景和发展特点来制定。因此,配电网规划既要从电力供需的角度满足经济社会对电力的需要,又要从结构优化调整的角度出发,引导经济发展。

  为此,应着重考虑两个要点。第一,考虑配电网所在地区城市群的整体用电需要,独立或与相关单位联合确定宏观的配电网规划;第二,考虑城市群中本地城市所承担的角色定位,确保配电网规划满足本地城市的经济发展和产业升级目标。

  作为一种高效的能源开发、配给方式,智能配电网是我国配电网的发展方向。它不仅可以为城市群提供充足的电能保障,还可以通过变革城市能源开发方式、能源配置方式以及能源消费方式,推动智慧城市发展。

  总之,为推动城市群可持续发展,配电网科学规划需要坚持以智能配电网为导向,根据城市群不同的发展阶段实施产异化战略,最终通过智能配电网实现城市群能源互联网,推动我国经济实现跨越式发展。

 

  【圆桌论坛】

  配电网规划的异同

  9月18日,北京、天津、冀北、河北、上海、浙江,6家省电力公司发展策划部相关负责人参加了此次主题传播活动成都站的圆桌论坛环节,并对“区域经济一体化趋势下配电网科学规划”发表了看法。这是一场京津冀与长三角的对话。

  “在经历前些年经济的快速发展阶段后,如今,本地的经济已进入平稳时期。用电量增长也从两位数进入个位数。”国网上海市电力公司的黄薇、国网浙江省电力公司的孙可在各自发言中,表达了高度一致的观点。而京津冀的四家单位则承认经济上与长三角的差距,认为该区域仍处于用电量快速增长的阶段。

  经济发展水平和环境的差异,对各自配电网规划建设产生了显著影响。黄薇和孙可强调最多的,是居民对可靠性要求越来越高,配电网规划需要更加注重质量保障。国网天津市电力公司的张军、国网冀北电力有限公司的雷为民和国网河北省电力公司的李勇,则强调京津冀一体化所带来的发展机遇,要求配电网规划必须满足经济快速发展需要。

  国网北京市电力公司的孙兵则提出了一个新的视角。他认为,重要客户和北京大气污染治理的迫切需求,既对供电可靠性提出了要求,又带来了清洁供电的迫切性。

  很显然,在各自具体的配电网规划措施上,6家企业有6种不同做法。对于其他企业而言,似乎不容易借鉴。但是,透过不同经济发展水平下配电网规划的不同手段,我们能够看到,不同企业的配网规划理念是高度相似的。在近似的理念指导下,不同企业采取不尽相同的配网规划措施,这正是圆桌论坛传递的一份独特、有价值的信息。

  6家企业都强调配电网规划与地区经济发展规划的吻合性。上海要建成比肩伦敦、纽约的国际大都市,国网上海电力的配网规划就明确了“链式为主、提高负荷转移支撑能力”的方向;北京要消除大气污染之痛,因此,国网北京电力的配网规划就给予“煤改电”特殊的地位;河北要承接京津冀一体化后的产业转移,国网河北电力为此开展了配电网规划“一张网”的实践,打破市区县的行政区划界限。

  6家企业在强调与地方实际结合的同时,还注重配电网规划的系统化建设。它们的配电网规划,并没有脱离国家电网公司的框架,而是在坚决贯彻和细化公司“统一规划”的框架。

  一场圆桌论坛使我们看到了台上嘉宾不同表述下的相同理念,即共同实现配电网规划与地方经济协调发展。(刘文硕 于中鑫 张如平)

 

  【案例】

  四川:加快藏区电网建设

  四川藏区是全国第二大藏区,总面积25万平方千米,总人口约212万。国网四川省电力公司将加快藏区电网发展作为中心工作,取得了丰硕的成果。

  国网四川电力结合藏区经济社会发展要求,做好藏区电网发展规划,构建藏区县级电网骨干网络,改善藏区民生用电质量,提高电网运行管理水平,明确到2015年实现“送得出、落得下、点得亮”的目标。

  国网四川电力多方筹措,全力推进藏区电网建设,全面完成藏区电网灾后重建工作,使藏区电网结构及供电能力超过了震前水平。该公司加快解决县域电网结构薄弱问题,预计2015年全部解决藏区县域电网“孤网”问题;2014年底,基本解决藏区无电人口用电问题;加快推进川藏联网工程建设,打通藏区水电外送通道。

  国网四川电力建立并完善藏区电网对口帮扶机制,安排全省16个地市供电企业对口帮扶藏区县级供电企业,重点从安全生产、经营管理以及“三个建设”等方面,帮助藏区供电企业规范企业管理、加强制度建设、提高人员技术技能水平。该公司进一步理顺藏区县级公司的电力管理体制,制定合理的人力资源策略,建立和完善生产管理体系,提高各级供电企业经营管理水平,改善各级供电企业生产、服务设施等设备状况。

  甘肃:科学规划配电网建设

  国网甘肃省电力公司以建设坚强智能配电网为目标,全面提升配电网的资源配置能力,构建甘肃智能配电网,满足负荷供电、分布式电源送出等发展需要。

  国网甘肃电力坚持统筹规划,确保各级电网的协调发展;坚持实事求是,为建设项目提供科学依据;执行差异化规划,提高防灾、抗灾能力;统一技术标准,提升工程设计效率和建设速度,降低建设和运行成本。该公司还注重可持续发展,提高电网发展质量和节能降耗水平,增加电网运行的经济性。

  国网甘肃电力在配电网科学规划建设中取得了丰硕的成果。“十二五”以来,该公司通过科学规、科学预测,彻底完成了主网架的转型升级,推动了兰州新区快速发展;扎实推进易地扶贫搬迁工作,确保搬迁居民正常用电,彻底解决了无电人口的用电问题。

  在总结配电网科学规划经验方面,该公司建议避免大拆、大建配电网标准化设计及施工;城市配电网适度超前建设,避免线路走廊紧缺,增容改造频繁等问题;配电网建设实现一次规划,分期建设,为试点新型城镇配电网建设积累续建设经验。该公司加强省际的横向交流与省市的竖向交流,避免盲目与重复建设;创新示范工程建设,提升电网智能化水平。

  山东:加强城乡用电一体化规划

  国网山东省电力公司积极推广应用典型供电模式,合理调整设备选型,以适合山东电网实际情况。

  国网山东电力加快配网建设改造,3年来配电升级累计投入近300亿元,基本解决了供电“卡脖子”问题,配网供电能力和装备水平明显改善;加强配网运维管理,完成架空线路、配电台区的标准化治理,强化电缆及通道管理,全面推行配网不停电作业;深化配电自动化建设与应用,加快农村配电设施改造全覆盖。

  国网山东电力贯彻国家电网公司配电网规划设计技术导则、配电网典型供电模式、典型设计、典型造价等要求,根据电网网络结构、负荷发展水平与全寿命周期成本综合确定设备选型,选用标准物料,规范工程造价,推行标准化建设。该公司还主动与各级政府部门就电网规划落实问题进行对接,合作编制电力专项规划,确保将电力规划及时纳入地方经济社会发展总体规划。

  山西:优化电网布局

  “十三五”期间,山西省以低碳发展为主题,建设综合能源基地,实现由资源依赖向创新驱动的转型跨越发展。国网山西省电力公司通过优化电网布局助推山西经济转型。

  国网山西电力创新采取“自上而下定规模”与“自下而上定布局”相结合的规划思路。所谓“自上而下”,就是通过对地区宏观经济指标与电力发展规划的分析,利用产值单耗、自然增长加上大客户等预测方法,以得到未来电网的总体规模;所谓“自下而上”,就是从地区用地规划出发,充分结合地块的用地性质和开发深度,利用空间负荷预测方法,以得到依托区域路网所形成的中压网格化布局。

  国网山西电力成立领导小组,组织各级培训、拓展规划思路、创新三上三下等管理模式,现场实地调研,提升项目落地水平,确保方案可行;结合区域重要用户数量以及未来经济、负荷发展速度,对新增区域的规划目标、原则进行明确;注重上下级电网之间的协调与支撑,确保各级电网统筹发展。该公司以经济社会发展为导向,建设一流配电网,注重节能环保,大力推广新技术、新材料。

  重庆:深化配电网规划管理

  2005年以来,重庆市电力需求旺盛,经济结构调整、居民生活水平以及天气变化都成为影响电力的主要因素。国网重庆市电力公司通过深化配电网精益化规划管理,推动重庆经济健康发展。

  国网重庆电力制定差异化实施技术细则,科学指导配电网规划设计,增加规划内容深度和维度;加强专业协同,强化规划引领管控,由发展部门负责配电网的统一规划,牵头确定各供电区域配电网规划目标网架。该公司还实施负荷预测先进方法,提高规划项目准确率,利用“空间负荷预测”等方法预测区域饱和负荷,明确电网远景目标网架,再利用点负荷预测及外推法等方法,确定逐年负荷增长率,制定分阶段实施目标。

  国网重庆电力规范电缆通道规划和使用管理,预测电网发展空间,杜绝电缆沟道电缆随意敷设、超规敷设、通道基础数据缺失等现象;狠抓规划落实,做好供电设施布局规划,将电网规划纳入各级区县城乡发展总体规划和土地利用规划中,实现电网规划与其他规划的有机衔接和同步实施。该公司建立奖励机制,拓展建设模式,开展政商企合作,推动社会力量参与电网建设,提升整体经营效益,强化政企沟通、建立常态机制、拓展建设模式,广泛争取电网建设优惠政策,缓解投资压力。