2013年年底,國家電網(wǎng)北京市電力公司聯(lián)合北京市各區(qū)域政府共同發(fā)布“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃成果,未來的首都配網(wǎng),將以通州環(huán)渤??偛炕貫榇淼腁+供電區(qū)域,供電可靠性將達(dá)到99.9999%,年戶均停電不超過30秒。
“44016個(gè)網(wǎng)格,平均每個(gè)網(wǎng)格4.2公頃,每個(gè)網(wǎng)格都是首都配網(wǎng)規(guī)劃變革的象征,既與區(qū)域發(fā)展相適應(yīng),又主動(dòng)引導(dǎo)和服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)。”
1月13日,國網(wǎng)北京市電力公司總經(jīng)理助理馬林峰思索著如何將進(jìn)一步完善“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃,及時(shí)掌握地區(qū)規(guī)劃動(dòng)態(tài)調(diào)整,修編完善一次網(wǎng)架、自動(dòng)化和電力管道等規(guī)劃內(nèi)容。
5.74萬平方米的城市生態(tài)軸線,濱水宜居的城市空間,環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)發(fā)展的橋頭堡……北京市東南五環(huán)外,通州臺(tái)湖鎮(zhèn),環(huán)渤海高端企業(yè)總部基地正在向著具有全球影響力合環(huán)境友好型高端商務(wù)新城蓄勢進(jìn)發(fā)。
2013年,《環(huán)渤海高端總部基地“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃》成果納入地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃,為這一區(qū)域愿景的實(shí)現(xiàn)注入強(qiáng)勁動(dòng)力。而這次成果的發(fā)布也讓首都配電網(wǎng)規(guī)劃真正走在了前邊。
為何要規(guī)劃配網(wǎng),配網(wǎng)如何規(guī)劃,規(guī)劃后的配網(wǎng)如何落地?2013年,國網(wǎng)北京電力在“三集五大”體系建設(shè)之際開啟了一場配網(wǎng)規(guī)劃革命,以“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃建立坐標(biāo)軸,讓答案一目了然。
橫坐標(biāo):“內(nèi)憂外患”規(guī)劃配網(wǎng)勢在必行
“2012年,北京城市戶均停電時(shí)間是57分鐘,而這一數(shù)據(jù)在巴黎僅為15分鐘,東京為9分鐘。”在2012年7月國網(wǎng)北京市電力公司年中工作務(wù)虛會(huì)上,馬林峰毫不避諱地揭露了北京配電網(wǎng)存在的差距。
一石激起千層浪。0.0009%的差距讓參會(huì)的各部門負(fù)責(zé)人各抒己見,探討起差距的原因。10千伏配網(wǎng)規(guī)劃主要依據(jù)上級(jí)電網(wǎng)的安排,配網(wǎng)隨用戶需求建設(shè),與城市規(guī)劃銜接不緊密,部分規(guī)劃內(nèi)容負(fù)荷預(yù)測精細(xì)度有待提高、儲(chǔ)備項(xiàng)目不系統(tǒng)、規(guī)劃指導(dǎo)性不強(qiáng)等問題,慢慢浮出水面。
此外,分布式電源、電動(dòng)汽車發(fā)展快速,配網(wǎng)的功能和形態(tài)以及首都建設(shè)“世界城市”等需求都在發(fā)生變化。新老問題交織都需要配網(wǎng)規(guī)劃的變革與突破。
“新加坡配網(wǎng)呈花瓣型結(jié)構(gòu),紐約曼哈頓配網(wǎng)采用米字型結(jié)構(gòu),巴黎、東京為‘手拉手’環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),電網(wǎng)之間有著很好的聯(lián)絡(luò)支撐作用。”馬林峰指著北京電網(wǎng)分布圖說,北京配電網(wǎng)絡(luò)呈放射性布局,配網(wǎng)整體互倒互帶能力仍需提高。
這次會(huì)議結(jié)束后,國網(wǎng)北京電力迅速探討解決路徑。在逐項(xiàng)對(duì)比分析后,2013年“網(wǎng)格化”配網(wǎng)建設(shè)理念漸漸成型。
縱坐標(biāo):“自下而上”細(xì)分格子精確預(yù)測
“網(wǎng)格化”配網(wǎng),顧名思義,就是依據(jù)地區(qū)控制性規(guī)劃,將不同用地性質(zhì)和開發(fā)深度的地塊進(jìn)行歸類,劃分為若干個(gè)小格子,然后對(duì)每個(gè)格子進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測,有針對(duì)性地編制配網(wǎng)規(guī)劃。
要實(shí)現(xiàn)這樣的規(guī)劃,就要打破以往“自上而下”的規(guī)劃,轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;自下而上”,按照先10千伏再110千伏的工作方式,以用電需求為導(dǎo)向,以實(shí)測負(fù)荷為模型,開展差異化負(fù)荷預(yù)測、網(wǎng)架規(guī)劃。
大的方向明確后,2013年3月,一場極為復(fù)雜的網(wǎng)格劃分和負(fù)荷預(yù)測工作隨即展開。馬林峰說,“分類的顆粒度必須精細(xì),比如工業(yè)用地可細(xì)分為電子設(shè)備制造、汽車制造、食品加工、制藥、紡織等多種工業(yè)性質(zhì),負(fù)荷特性有明顯差異。”
國網(wǎng)北京電力按照建設(shè)用地中居住、工業(yè)、商業(yè)等單一功能最小化原則劃分網(wǎng)格,依據(jù)控規(guī),將北京市建設(shè)用地劃分為14類共4.4萬個(gè)網(wǎng)格。同時(shí),參考負(fù)荷密度、行政級(jí)別、功能定位等因素劃分網(wǎng)格,將北京市劃分566個(gè)小區(qū),并分別定義為A+、A、B、C、D五類供電區(qū)域。
準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測是配電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)和前提。“以往做負(fù)荷預(yù)測是靠經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)過多年的發(fā)展,電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)和負(fù)荷水平都有變化。比如銀行、數(shù)據(jù)中心類用戶實(shí)測負(fù)荷密度分別達(dá)到原負(fù)荷指標(biāo)的200%和180%。”國網(wǎng)北京市電力經(jīng)濟(jì)研究院副院長婁奇鶴解釋說。
國網(wǎng)北京電力將用電客戶群細(xì)分為44類,選取3262個(gè)典型樣本,收集每個(gè)樣本2008至2012年每小時(shí)電量數(shù)據(jù)作為測算基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上計(jì)算負(fù)荷指標(biāo)。同時(shí),結(jié)合歷史負(fù)荷趨勢及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展形勢,采用時(shí)間序列、人均擁有量等方法預(yù)測2014至2020年的逐年負(fù)荷水平。
“我們還額外選取當(dāng)代商城、崇光百貨等65個(gè)典型客戶,開展8月最大負(fù)荷實(shí)測,進(jìn)一步交叉校驗(yàn)各類負(fù)荷指標(biāo)。”婁奇鶴解釋,這種做法的好處就是既源于歷史數(shù)據(jù),又考慮到10年來地區(qū)發(fā)展歷程,既有準(zhǔn)確性,又有實(shí)效性。
區(qū)域發(fā)展:對(duì)接政府落地推動(dòng)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)化
作為“網(wǎng)格化”理念的倡導(dǎo)者和實(shí)踐者,國網(wǎng)北京電力既要對(duì)可能遇到的難題進(jìn)行研究評(píng)估,又要與地方政府溝通協(xié)商,爭取地方政府的支持。
規(guī)劃開始之初,一幅已制定的“網(wǎng)格化配網(wǎng)規(guī)劃流程圖”為規(guī)劃的落地打好了基礎(chǔ)。“從工作的啟動(dòng)開始,我們就與政府建立良好的對(duì)接,走進(jìn)委辦局、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、重點(diǎn)功能區(qū),取得區(qū)政府提供最新地區(qū)發(fā)展規(guī)劃資料。規(guī)劃評(píng)審批復(fù)后,政企聯(lián)合發(fā)布納入控規(guī),形成具有法律效力的約束性文件。”國網(wǎng)北京電力發(fā)展部規(guī)劃二處負(fù)責(zé)人李暉講道,自始至終,電網(wǎng)專項(xiàng)規(guī)劃與區(qū)域發(fā)展都緊密契合。
“在環(huán)渤海高端總部基地園區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃中,我們考慮到未來電動(dòng)汽車充換電需求,為充電樁和充換電站的建設(shè)預(yù)留配變?nèi)萘?,還估算了園區(qū)可接納分布式能源并網(wǎng)容量。”馬林峰接著說,規(guī)劃成果逐步將規(guī)劃變電站、線路路由等納入地區(qū)控規(guī),將開關(guān)站、配電室等納入地塊修建性詳細(xì)規(guī)劃。“這樣就大大避免了以往在早期規(guī)劃中并沒有預(yù)留變電站站址,致使工程建設(shè)在前期溝通、審批、環(huán)評(píng)等環(huán)節(jié)重重受阻的問題。”
“依托‘網(wǎng)格化’配電網(wǎng)規(guī)劃思路推動(dòng)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)化,也見到了實(shí)效。”國網(wǎng)北京通州供電公司發(fā)展部負(fù)責(zé)人趙長青舉了一個(gè)例子。通州馬駒橋鎮(zhèn)是報(bào)裝熱點(diǎn)區(qū)域,報(bào)裝結(jié)存容量將近5萬千伏安。通過“網(wǎng)格化”配電網(wǎng)規(guī)劃,該公司利用變電站配套切改資金,將周易站2.6萬千伏安容量分四路切倒入升壓后的大杜社站,周易站負(fù)荷將從75%降至65%,大杜社站切改后負(fù)載率將從25%提升至40%。“這就改變了地區(qū)變電站建成初期的輕載,線路聯(lián)絡(luò)不合理問題,有利于變電站間線路的事故備用及負(fù)荷平衡。”
2013年年底,國網(wǎng)北京電力聯(lián)合北京市各區(qū)域政府共同發(fā)布“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃成果,“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃的成效初顯。馬林峰描述著未來的首都配網(wǎng),以通州環(huán)渤??偛炕貫榇淼腁+供電區(qū)域,供電可靠性將達(dá)到99.9999%,年戶均停電不超過30秒。在這個(gè)坐標(biāo)軸下,以“網(wǎng)格化布局、精細(xì)化保障、便利化接入”為主要特征的首都現(xiàn)代配電網(wǎng)也更值得期待。
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