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关于北美电网规划的特点分析和解读

北极星输配电网  来源:中电万通    2017/8/1 8:09:50  我要投稿  
所属频道: 电网建设  关键词:电力市场 输电网络 北美电网

北极星输配电网讯:北美电力系统的主要特点是系统规模庞大,电力市场相对成熟,电力市场对发电、电网运行及工程设备的投资有一定的优化调配能力。

美国当前还没有建立一个无缝的、国家级的输电网络,而是由许多的区域输电网构成,其中包括三个大型的相互联接的独立输电系统,这些区域性输电网之间,以及与加拿大输电网之间有不同的电力传输能力。

1、电网规划的目的

北美电力可靠性协会(NERC)指出其规划的目的是:“互联输电系统通过规划、设计、建设,以使电网在所有的需求水平、系统负荷预测范围内及各类规定的故障条件下,均可为预计的用户和公司提供输电服务。传输系统的能力和配置、无功电源、保护系统及控制装置,应充分确保系统安全稳定运行”。

分析解读:输电系统电网在系统负荷预测范围内,且满足北美电网安全规范的条件下,为预计的用户和公司提供输电服务。可见,由于北美电力市场相对成熟,规划的目的是在提高电网充裕性的基础上满足电力用户的要求,以保证电力市场对电力资源的有效调配。

2、对可靠性和经济性的综合考虑

北美电网规划的专家认为:在输电规划中,可靠性和经济性之间的区别越来越模糊。可靠性问题大都同时是经济性方面的问题,它会影响电力市场的不同参与者采取不同的行为。有时为了电网运行的稳定性,可能会使更符合经济利益的电能输送方案受到限制。此外,在线路工程的规划中,北美规划人员对线路电压等级及各种方案进行经济评估比较时,也需要综合考虑可靠性和经济性。

分析解读:当电网的稳定性受到影响而限制输送电能时,北美电网根据电力市场交易合同情况选择符合经济利益的电能输电方案,而不是仅仅单纯从电网的经济运行考虑或者符合限制输电负荷的机组容量的优化组合方案。从这点是上分析,北美的电网和国内电网是不同的。换言之,北美的可靠性是受到财务效益的经济性的影响和约束。在电力系统容量充裕满足当地负荷需求的前提下,北美电力调度输电约束就是经济性约束,只要系统能够调整维持在可靠性性质的范围内运行即可。北美的这种方法,其实更大强调了满足电网供电安全和稳定条件下的经济效益最大化,在满足系统安全、稳定的条件下并不一味的追求更高的可靠性要求。此外,北美的规划人员对线路规划方案将更加优化和严谨分析和对比。

3、进行标准电力市场设计规划

在电网规划方面实施区域性协调、区域性的线路架设、实时控制、以及进行区域性的电网规划,而不是以电力公司为单位。2003年电力市场改造原有系统成功后,对电力市场进行标准市场设计(StandardMarketDesign,SMD),SMD主要在输电服务、输电定价、输电阻塞管理、市场体系等方面提出了以下标准化的设计思想:规定了发电容量充裕度、附带阻塞费用的新形式输电定价系统、输电服务、电力需求的“弹性”、区域电力市场的监管措施。

分析解读:电网规划实施范围的划分和国内有所不同。国内主要电力公司为单位,对照电力公司管辖内的区域进行电网规划,一般是对照当地的行政区划。北美电网按照区域进行规划,实施区域的协调化、标准化、统一化更加突出。这和北美的地域特点及成熟的电力市场有一定关系。

4、进行分布式电源规划

在美国国内到2020年,由于新的能源需求与老电厂的退役,估计要增加的电几乎是近20年增量的2倍。为满足市场需求,美国每年需要增加大量的分布式发电市场装机容量,为解决这个巨大的缺口,美国能源部提出了以下几个涉及分布式发电技术的计划,包括燃料电池、分布式发电涡轮技术、燃料电池和涡轮的混合装置等。

分析解读:美国也在积极部署和发展分布式能源规划。分布式能源是未来规划行业的主要发展方向之一。新旧更替,美国的新能源发电装机缺口巨大,为也国内的新技术、新市场赢来了新的商机。

5、走绿色电力规划路线

绿色电力是指来自于风能、小水电、太阳能、地热、生物质和其他可再生能源的电力。从20世纪70年代开始,以可再生能源为原料的绿色电力规划已逐渐成为常规火力发电建设的一种替代,在美国电力产业发展中占据了一定的地位。据统计,2002年美国利用可再生能源生产的绿色电力为1135亿kwh,占全部电力能源的8.9%,其中小水电发电6.6%。到2025年,美国绿色电力的比例将达到15%,可再生能源提供的电能是2002年全部电力能源的5倍。美国各州根据自己电力市场竞争程度范围设计了绿色电力定价(greenpowerpricing)和绿色电力选择项目(greenpowerchoices),鼓励消费者使用绿色电力。

分析解读:

积极发展绿色能源电力,可再生能源的增长速度为整个能源装机发展速度的1.5倍,可再生能源装机占比将不断提升,到2025年,可再生能源装机容量占比提升到15%。

6、电力行业检验及DSM(需求侧管理)规划

美国进行电力行业的检验,电价影响(RateImpact,简称RIM)、参加者、总的资源费用(TotalResourceCost,简写为TRC)和社会检验。在这些检验的基础上考虑实现DSM规划对经济和社会的影响。针对管制的不断推进,美国的一些地区对新电厂实施积极的半公众型规划,成为电力公司最早的体系化的最低成本规划。80年代以来,全国电力公司管理委员会通过组建一个节能委员会正式实施最低成本规划。

分析解读:

DSM(DemandSideManagement)指需求侧管理,指在政府法规和政策的支持下,采取有效的激励和引导措施以及适宜的运作方式,通过发电公司、电网公司、能源服务公司、社会中介组织、产品供应商、电力用户等共同协力,提高终端用电效率和改变用电方式,在满足同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,达到节约资源和保护环境,实现社会效益最好、各方受益、最低成本能源服务所进行的管理活动。

北美结合电价影响、参与者、资源费用和社会检验的基础上,着重的是考虑需求侧管理规划。从此可看出,北美的规划通过需求侧的管理规划,最终目标达到在电力的投资和电量交易上经济性优化和资源上的节能降耗。

原标题:关于北美电网规划的特点分析和解读

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