广东省城乡规划设计研究院有限责任公司 杨俊峰
电力规划是城市规划中十分重要的组成部分,目前普遍存在的电力基础设施选址难、落地难,建设审批周期长,很大原因在于电力设施建设缺乏与城市规划的有效衔接。供电企业编制的电网规划专业性强、安排详尽,但在把握城市发展布局上往往有所欠缺,与城乡规划的符合性较弱。而城市总规、控规中的电力规划受编制深度、技术水平等因素影响,很多难以达到指导建设的要求。
2019年5月《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》(中发〔2019〕18号)提出,到2020年基本建立国土空间规划体系,逐步建立“多规合一”的规划编制审批体系、实施监督体系、法规政策体系和技术标准体系,电力设施的电源、变电站站址和线路廊道对城镇用地布局规划具有重大影响,省市供电部门应在本次国土空间规划背景下,积极参与国土空间规划的编制工作,加强电力规划研究,协调落实设施用地,专项规划成果应纳入国土空间规划和下阶段的控制性详细规划,提高规划的可实施性。
本轮国土空间规划中的电力规划编制内容和深度已有初步要求。2019年6月自然资源部国土空间规划局发布的《市县国土总体空间规划编制指南》提出“明确划定城市黄线、蓝线、绿线、紫线,建立‘城市四线’管控体系,提出分级管控和规划传导要求。城市重大交通、市政基础设施和公共安全设施控制线,……应纳入线控范围。”“提出市域电力干线布局要求。在中心城区内,预测供电需求,明确各类设施的建设规模、标准、重大设施布局和重要线性工程网络;确定输配电网电压等级,控制高压走廊。”2020年9月自然资源部发布的《市级国土空间总体规划编制指南》明确“提出市域高压输电干线通道空间布局……提出中心城区能源基础设施的规模和网络化布局要求,明确廊道控制要求。”“确定重要交通、能源、市政、防灾等基础设施用地控制范围,划定中心城区重要基础设施的黄线,与生态保护红线、永久基本农田等控制线相协调。”
鉴于当前国土空间规划编制尚处于实践探索阶段,编制指南侧重提出原则性、导向性要求。总体来看,国土空间总体规划阶段,对于电力规划而言,重点在于总体性安排城市电源、主要输电网架、重要的高压变电站及线路设施的总体布局和用地管控。电力专项规划应满足国土空间规划中电力规划有关要求,在规划年限和规划范围内,侧重于科学合理地协调落实电源和电网用地空间,衔接上层次能源规划和相关电网规划,成果应纳入国土空间基础信息平台,明确上下位规划刚性传导内容。
负荷预测是城镇电力规划的基础、是电力系统规划和设施布局的重要依据,其准确与否决定了电力专项规划是否切合实际、满足未来城镇发展的需要。以往供电部门的五年规划时间年限较短,负荷预测精度相对较高,而本次国土空间规划年限目标年为2035年,远景展望至2050年,较长的时间跨度大幅增加了负荷预测难度。在此背景下合理预测电力负荷,既要对电力负荷变化规律有深入研究,也需要对城市的发展建设规律有相当深度的理解和把握。
尽管负荷预测的方法有多种,如曲线拟合法、回归分析法、指数平滑法、灰色模型法、综合用电水平法、负荷密度法等,但由于所需的数据难以得到或由于预测模型存在不适应性,针对某一具体区域而言可供选择的预测方法并不多。
同时未来交通、建筑、家居等方面的能源应用都将转向电气化为主,影响电网负荷的因素也越来越多元化。其中,电动汽车充(换)电基础设施已成为新基建的重要建设内容,但国内外尚缺乏电动汽车普及后的城市电网运行案例,充电负荷预测缺乏成熟的预测模型,给远期负荷预测造成较大不确定性。
大多电力规划的负荷预测只进行了城市负荷总量的预测,没有对各片区进行合理的分配研究,因不同的用地结构布局对区域负荷密度水平会有较大影响,规划的电网设施与负荷需求容易出现错配,造成供电设施的布局偏离负荷中心,导致电网线损大、投资增加,影响经济效益。编制电力专项规划时,应积极开展负荷专项研究,结合现状用地、人口、产业相关的用电负荷特性,深入分析负荷发展规律,选择合适的预测方法,与国土空间总体规划用地布局和建设规模紧密衔接,与国内外发展定位相近的发达地区相类比参照,与城市未来发展趋势相适应,合理预测分阶段负荷和饱和负荷,以作为网架规划和布局规划的重要依据。
2019年全国风电、光伏发电装机容量首次双双突破2亿千瓦,发电成本十余年来下降超过90%,为构建以新能源为主体的新型电力系统奠定了良好基础。2020年9月我国首次向全球宣布碳达峰和碳中和目标,并于2021年3月首次写入了两会审议通过的政府工作报告,严格控制碳排放将对国内的能源结构产生重大影响。参考中国石油大学(北京)张奇基于中石油经研院、BP、挪威船级社、清华大学、上海交通大学等给出的多个中国能源2060年碳达峰情景形成的综合情景预测,2030年非化石能源消费占比将达到25%左右。
围绕能源领域碳达峰和碳中和目标的实现路径,为促进能源低碳智慧转型和新能源高质量发展,电力专项规划应与国家和省市能源规划系统衔接,综合研究所在地区的能源资源状况、环境条件和可开发利用条件,进行统筹规划,经济合理地确定城市供电电源。专项规划应从市域层面统筹火电、水电、核电、风电、光伏发电等各类电源,衔接抽水蓄能、新型储能等调节性电源建设,适度预留建设空间,实现电源与电网协同建设。
国土空间规划下的电力专项规划,需要对城市用地空间布局和电网技术性要求进行统一协调,为了能在国土空间规划中统筹落实电源、变电站以及线路廊道设施布局,电网规划过程中需要重点考虑以下因素。
电压等级确定。经过长期的发展建设,各地基本形成适应本地区发展的电网电压序列等级,新建城区的电压等级,应结合经济发展水平、周边电源和电网情况、区内负荷密度水平等因素综合确定,城市电网规划的目标电压等级序列以外的电压等级,应限制发展、逐步改造。
电网网架研究。电力设施的布局跟网架规划密切相关,直接影响到未来电网建设的经济性、可行性和运行安全。首先,电力专项规划应基于现状电网和饱和负荷预测结果统筹布局电源和各级变电站,完成饱和网架规划;其次,结合分阶段负荷预测、结合现状电网网架,完成分期过渡方案规划;最后,通过必要的电气计算进行校核验证,切实保障规划的技术合理性。
以往的城市电网网架规划一般由地市级供电部门在主网五年规划中完成,规划年限较短,难以适应国土空间规划要求。目前部分城市已在开展饱和网架和保底电网规划研究,但存在与城市规划衔接不足的问题。因此,电力专项规划宜由城市规划编制单位与电力设计单位共同编制完成,加强远景饱和用电负荷情况下的饱和网架研究,将饱和网架规划落进城市用地空间,同时结合远期电网布局优化十四五电网系统规划,实现电网技术要求和空间布局的协调统一。
电网布局落地。传统的电网规划编制是供电企业行为,其编制的“十二五”、“十三五”等五年电网规划,重点为电网系统规划,未将规划成果纳入城乡各层次规划当中,无法将电网规划的电力线路走廊、变电站站址纳入总规和详细规划控制,导致供电企业在电网项目的前期工作中选址、选线困难,建设审批难度加大。国土空间规划要求实现“一张图”管理,将有效解决以往电力设施落地难的问题。电力专项规划编制时应深入开展设施的选址选线研究,遵循技术可行、经济合理的原则,划定设施黄线,明确各级规划实施管控要求。电网布局应贯彻分层分区原则,各分层分区应有明确的供电范围,应在城区外围建设高电压等级的变电站,以构成城市供电的主网架。对用电量大、高负荷密度区,宜采用220kV 及以上电源变电站深入负荷中心布置。变电站用地面积和架空线路走廊控制宽度,应依据《城市电力规划规范》(GB50293),按照集约节约用地原则,结合地形地貌和当地实际情况合理确定。
2021年4月,自然资源部办公厅印发了《市级国土空间总体规划制图规范(试行)》和《市级国土空间总体规划数据库规范(试行)》,对国土空间规划的规划图纸和数据库建设提出了明确要求。电力专项规划应依据上述标准建立坐标一致、边界吻合的电力规划图集和数据库,经依法批准后将纳入市级国土空间基础信息平台,叠加到国土空间规划“一张图”上。
国土空间规划对电力专项规划深度和精度要求更高,电力规划数据库纳入“一张图”管理后,规划方案将不得随意更改,规划调整难度加大。因此,专项规划宜刚性与弹性结合,在城镇开发边界内,应充分论证远景负荷发展水平,预留足够的站址和廊道用地,严格控制用地边界;在城镇开发边界外的区域,宜落实现状站址和线路廊道并控制用地边界,规划新增的站址和线路廊道重点避让永久基本农田、生态保护红线等刚性管控区域,完成初步的布局方案,最终的选址选线可在项目建设中结合实际情况进一步落实,规划数据管理中宜明确具体的管控要求,给规划实施预留一定的弹性空间。
电网建设前期,可行性研究阶段的选址选线,办理用地预审与选址意见书、环评、水保、稳评等审查,均与用地规划密切相关。以往因供电部门的传统规划与城市规划缺少协调,造成前期工作开展难度大,尤其涉及征地拆迁、基本农田等问题,更加难以协调。国土空间规划“一张图”,有利于电力设施与用地规划的协调。电力设施纳入国土空间规划,在规划阶段应充分考虑与城乡用地布局、交通、能源、通信、市政、防灾规划的衔接与协调,尽量不占或少占用永久基本农田和生态保护红线,避开国家重点保护的文化遗址或有重要开采价值的矿藏,将有利于简化电网项目前期审批手续。
建立统一的规划体系。省市供电部门应在全省国土空间规划背景下,积极参与国土空间规划的编制工作,协调市县自然资源局,形成的专项规划成果应纳入国土空间规划和下一阶段的控制性详细规划,落实电源、变电站选址和高压线路廊道空间,从而缩减电力设施建设的审批流程,提高规划的可实施性。深度衔接城市近期建设规划,建议编制电力工程近期建设规划或区域电力工程详细规划,进一步深化落实电力设施布局,优化电网建设项目的时序安排,使电网建设与城市用电负荷增长相匹配,达到最佳的经济效益和社会效益。
电力专项相关规划编制体系
建立有效的协调机制。电力设施纳入市级国土空间基础信息平台后,应建立两个规划间的常态协调机制。供电企业和自然资源部门应加强沟通,共同就电力专项规划的目标、范围、技术方法、规划年限、用地管控与规划的实施管理机制等方面作进一步探讨协商,从规划编制、修编、审查等各个方面建立完善的组织体系和协调机制,从电网布局、变电站站址用地、线路走廊等各个方面采取相应的技术手段和管理措施,保证两个规划相互衔接。
建立基础信息共享机制。国土空间规划实施中,在保障数据安全的情况下,建议公共服务部门建立“一张图”基础信息共享机制,实现基础信息的动态反馈和互联互通。供电部门的电网建设中,可依据“一张图”基础信息,结合城市开发合理安排建设计划,缩减项目前期论证审查时间,实现电网建设与城市用电需求的有效匹配;自然资源部门在用地管理中,将能更加便捷地查询电力设施现状和规划建设情况,加强电力设施用地管控,满足行政监督、公众参与和意见征询等需求,提升国土空间治理能力和公共服务水平。
总之,国土空间规划是未来各类建设活动的基本依据,电力专项规划加强与用地规划协调,有利于规划落地实施,可进一步优化建设项目前期审批流程,实现电力设施建设与城镇开发的有效协同。目前国土空间规划及电力专项规划均处于探索阶段,建议实践中加强部门协调,建立基础信息共享机制,统筹电网技术要求和城镇空间落地可行性,提升规划的科学性和可操作性。