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中国电力工业“数据备忘录”之可靠性

来源: 中电传媒电力传媒数据研发中心      日期:17.10.17      

  辉煌五年 中国电力工业“数据备忘录”之四

  从规模第一到安全第一 世界电力工业舞台的中国样板

  五年来,中国已经拥有全世界最大的装机容量,全世界最长的输电线路,全世界数量最为庞大的电力用户。然而今天,中国已经不仅仅是世界电力工业规模的绝对引领者,也是世界电力安全发展的领航员。

  中电传媒电力传媒数据研发中心跟踪数据显示,今天,全世界规模最大,最安全,正在成为中国在国际电力工业舞台上的最佳注脚。2016年,我国燃煤机组等效可用系数为92.77%,等效强迫停运率为0.27%,非计划停运次数为0.35次/台年;输变电设施架空线路,可用系数为99.57%;变压器可用系数为99.867%;断路器可用系数为99.958%;全国供电可靠率达到99.805%。

  中电传媒电力传媒数据研发中心分析显示,随着我国电力装备制造技术水平、可靠性管理经验的上升。我国火电机组三大主力设备可靠性同欧美国家存在差距正在逐步缩小,特高压输变电设备可靠性甚至完全超越欧美国家,引领世界潮流。在供电侧,随着《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》稳步推进,我国主网配网发展不均衡的现象正在逐步得到解决,我国正在向着全世界最安全配网方向稳步迈进。

  五年提升 我国燃煤机组等效可用系数达到92.77%

  2016年,我国发电装机达到165051万千瓦,与2012年相比,增幅达49899万千瓦。与此同时,我国发电设备可靠性也在日益提升,为我国经济发展提供更加稳定、可靠的电力供应提供坚强保证。

  可靠性管理中心发布的数据显示,2016年,在实现连续四年的大幅度提升之后,我国燃煤机组等效可用系数达到92.77%历史高点;而燃煤机组等效强迫停运率仅为0.27%,低于2012年0.28个百分点;非计划停运次数为0.35次/台,低于2012年0.25次/台年。2016年,我国燃煤机组等效强迫停运率、非计划停运次数均创历史最低点。

  从火电机组不同装机容量等级上看。2016年,1000MW火电机组等效可用系数高达91.61%,高于2012年0.17个百分点;其中等效强迫停运率为0.18%,低于2012年0.05个百分点;非计划停运次数为0.33次/台年,低于2012年0.47次/台年。2016年,我国600MW火电机组等效可用系数高达91.86%;600MW火电机组等效强迫停运率仅为0.23%,低于2012年0.15个百分点,非计划停运次数为0.37次/台年,低于2012年0.28次/台年。

  从火电机组备用小时数上看,2012-2016年我国各个区域燃煤机组备用时间不断上升,2016年达到2115.88小时/台年,较2012年,提升983.18小时/台年。

  从火电机组备用小时数区域分布上看,2016年,我国南方区域、华中区域、东北区域火电机组备用小时数相对较高,分别为3075.04小时/台年、2732.66小时/台年、2169.27小时/台年,而华东、华北、西北火电机组备用小时数相对较低,分别为1567.3小时/台年、1768.24小时/台年、1994.36小时/台年。从各个区域火电机组备用小时数增长幅度看,五年间,南方区域火电机组备用小时数增长幅度最大2036.47小时/台年,增长幅度最低的为东北地区,仅为174.15小时/台年。

  中电传媒电力传媒数据研发中心分析显示,五年来,我国火电机组可靠性已经大幅度提升,特别是高效、清洁、大容量、高参数机组可靠性的提升,为我国火电行业结构调整提供了稳定的支撑。另外,特别是随着更大规模的清洁能源,特别是风电、太阳能的大规模上网,各地火电在保证我国稳定、可靠电力供应的同时,如何进一步稳定调峰、调频等辅助市场,对火电机组可靠性提出了更进一步的要求。

  值得关注的是,截止目前,火电机组锅炉、汽轮机、发电机依然是引发非计划停运的主要装备。2016年,三大主力设备中,锅炉引起的非计划停运次数和非计划停运时间,分为0.1次/台年和8.84小时/台年,三大主力设备非停时间占到燃煤发电机组非计划停运总时间的44.37%,而三大主力设备引发的非停占到了全部燃煤机组非计划停运时间的58.96%。未来,提升火电机组三大主力设备可靠性水平,将是进一步提高我国火电机组可靠性的重要方向之一。

  五年提升  输变电架空线路可用系数达99.57%

  五年来,我国输变电设施发展迅猛,2016年底,我国35千伏及以上输电线路总里程达到175.6万千米,与2012年相比,增幅达到72%。与之相伴的是,我国输变电设备可靠性大幅度提升。

  根据可靠性管理中心公布的数据显示,五年来,我国输变电设施可靠性一直维持在世界领先水平。2016年,我国已经纳入可靠性统计的669189千米架空线路,可用系数为99.57%;14464台变压器,可用系数为99.867%;41259台断路器,可用系数为99.958%。与2015年相比,三类主要设施可用系数分别下降0.030个百分点、0.020个百分点、0.005个百分点。

  从强迫停运率上看,五年来,我国变压器、断路器、架空线路三类输变电设施强迫停运率下降幅度较大。2016年,我国变压器、断路器、架空线路强迫停运率,较2012年分别下降0.037次/百台年、0.052次/百台年和0.008次/百台年。

  中电传媒电力传媒数据研发中心跟踪数据显示,五年来,我国大电网不同输变电设施可靠性也表现出不同特征。从不同电压等级架空线路上看,五年间年,我国1000KV架空线路增长近5倍,2016年,我国1000KV架空线路非停次数仅为1次,与2012年持平,但是非停时间为0.060小时/百公里年,仅为五年前的8%;五年间,我国800KV架空线增长近4.5倍,2016年,我国800KV架空线路强迫停运率为0%,非停次数为0次,非停时间为0小时/百公里年。

  从不同电压等级变压器上看,2016年,我国1000KV、750KV变压器非停次数仅为1次,500V变压器非停次数为8次,由于变压器产品质量造成的非计划停运仅占9.44%,与2012年相比,变压器产品质量提升明显。

  五年间,大规模、远距离直流输电系统额定输送容量提升迅猛,在我国电力供应体系中的作用越来越重要。2016年,我国点对点超高压额定输送容量高达37964兆瓦,点对点特高压39600兆瓦,背靠背特高压为4860兆瓦,与2012年相比,分别增长7000兆瓦、28200兆瓦、2250兆瓦,增长幅度分别为23%、247%、86%。

  与之相对的则是我国直流输电系统可靠性的大幅度提升。2016年,我国直流输电系统能量可用率高达94.67%,与2012年相比,其中点对点超高压直流、点对点特高压直流、背靠背直流强迫停运次数均有下降。

  中电传媒电力传媒数据研发中心分析显示,目前,直流及其辅助设备故障依然是造成直流输电系统非停的主要原因。直流系统强迫停运中,输电线路因素占10.86%,换流站因素占89.14%,未来,提升换流站装备可靠性,将是提升我国直流输电系统可靠性重要的方向之一。

  展望2020  全国供电可靠率达到99.99%以上

  多年以来,我国主网配网发展不均衡的问题较为突出,配网作为电网“神经末梢”发展相对缓慢,拥有坚强可靠的配网,让每一个中国百姓用上稳定电、可靠电、放心电,已经成为我国实现全面小康社会的重要支撑。

  为了实现这一目标,五年间,我国已经启动有史以来最大的配网升级工程,根据《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》,我国将投资2万亿用于全国配电网建设,近三年内,我国居民供电可靠性将会发生全面的改变。

  数据显示,2016年,我国10(6、20)千伏供电系统用户总量约为260437万伏安,其中城市用户总容量约为127138万伏安,约占48.8%,农村用户总容量为133299万伏安约占51.2%。2016年,全国供电可靠率达到99.805%,全国户均停电次数为3.57次/户,全国用户平均停电时间为17.11小时/户。我国供电可靠性与欧美国家可靠性差距正在进一步缩小。

  分区域看,2016年,我国华东区域供电可靠性最高,供电可靠率达到99.880%,用户平均停电次数为2.47次/户,用户平均停电时间为10.55小时/户。西北地区供电可靠性最低,供电可靠率为99.687%,用户平均停电次数为6.24次/户,用户平均停电时间为27.54小时/户。

  中电传媒电力传媒数据研发中心跟踪全国39个主要城市用户户均停电时间数据显示,2016年,我国东南区域城市供电可靠性相对较高,用户户均停电时间最低的5个城市深圳、广州、南京、武汉、苏州,均低于5小时/户。西南、西北区域城市供电可靠性相对较低,用户户均停电时间最高的5个城市分别为拉萨、海口、西宁、贵阳、长春,五个城市用户户均停电时间均高于16小时/户。

  目前,有史以来最大规模的配网升级工程正在稳步推进,根据《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》,2015-2020年,我国配电网建设改造投资不低于2万亿元。预计到2020年,高压配电网变电容量达到21亿千伏安、线路长度达到101万公里,分别是2014年的1.5倍、1.4倍,中压公用配变容量达到11.5亿千伏安、线路长度达到404万公里,分别是2014年的1.4倍、1.3倍。如此大规模的配网升级工程,不仅仅在中国电力工业史上,乃至是世界电力工业史上都是首次。

  预计2020年,我国中心城市(区)2020年供电可靠率达到99.99%以上,用户年均停电时间不超过1小时,达到国际先进水平;我国城镇地区2020年供电可靠率达到99.88%以上,用户年均停电时间不超过10小时;我国农村地区力争2020年,农村地区供电可靠率不低于99.72%,用户年均停电时间控制在24小时以内,综合电压合格率不低于97.0%。

  届时,除了全世界规模最大之外,世界最安全,将成为中国配电网另外一张新名片。

  (数据来源:国家能源局、可靠性管理中心、中电传媒电力传媒数据研发中心、各省(自治区、直辖市)经信委。)

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