“十四五”云南电力供需形势分析

郑超铭，游广增，陈姝敏

（云南电网有限责任公司电网规划建设研究中心，云南 昆明 650011）

0 前言

“十四五”时期是我国开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年，同时也是碳达峰[1-3]与新型电力系统[4-6]建设的关键期、窗口期。

电力是经济建设的先行官，也是国民经济的重要支柱产业[7-8]。经济快速增长是电力需求增长的内在动力，而提供安全可靠的电力供应、保障电力供需平衡成为经济平稳健康发展的基础和前提[9-10]。

云南致力于打造国家级新型电力系统先行示范区，绿色能源资源基础条件扎实，新能源资源开发潜力位居全国前列，风光新能源技术可开发规模合计约1.85亿千瓦[11]。相比“十三五”电力整体盈余的局面[12]，“十四五”期间电解铝、电解硅等高载能产业用电持续增长，而无新增大型电源，云南电力供需逐步偏紧。本文根据“十四五”云南负荷发展与电源规划情况，对“十四五”云南不同负荷发展与电源建设场景进行电力供需形势分析，并结合平衡计算结果提出相关建议，为“十四五”云南电力发展规划提供一定参考。

1 “十四五”云南负荷发展情况

1.1 省内负荷发展预测

“十三五”期间，受电解铝、电解硅高载能产业用电需求驱动，云南全社会用电量保持较快增长态势，年均用电量增速7.1%，最大用电负荷增速6.1%。2020年，省内用电量达2026亿千瓦时，最大用电负荷达3230万千瓦。

“十四五”期间，云南将进一步聚焦产业链延伸，建设以电解铝、电解硅为重点的先进制造业集群，推动绿色能源和绿色制造产业链深度融合与高端跃升，服务云南从“发电送电”大省向“发电用电”大省转变。

根据《南方电网“十四五”输电网规划系统设计》[13]预测，负荷高方案与基础方案下2025年云南省内用电量分别达3400/3000亿千瓦时，最大负荷分别达5400/4900万千瓦。基础方案下“十四五”云南省内负荷预测结果见表1所示：

表1 基础方案下“十四五”云南省内负荷预测结果

1.2 云电外送规划情况

“十四五”期间，随着“直流800万千瓦”全部投产后，云南已建成“十直”输电通道，为贯彻国家西电东送发展战略和保障两广能源安全提供强有力支撑。

根据《“十四五”云电送粤框架协议》和《“十四五”云电送桂框架协议》要求，“十四五”云南西电东送年送协议电量1452亿千瓦时，协议最大电力3450万千瓦。“十四五”云南西电东送协议电量明细如表2所示。

表2 “十四五”云南西电东送协议电量明细

此外，考虑“十四五”云南送电越南等周边国家合计年送电量33亿千瓦时。

2 “十四五”云南电源规划情况

“十四五”期间，为推动国家“双碳”战略目标高质量发展，加快以新能源为主体的新型电力系统建设，云南将重点围绕以风光为主的新能源发展建设，进一步促进新能源电量跨区域消纳。

根据《南方电网“十四五”输电网规划系统设计》统计，“十四五”云南较明确新增电源合计3225万千瓦，其中含水电540万千瓦、煤电480万千瓦、新能源2205万千瓦（风电893万千瓦、光伏1312万千瓦），另外退役煤电160万千瓦。“十四五”云南电源规划装机明细如表3所示。

表3 “十四五”云南电源规划装机明细 万千瓦

此外，“十四五”期间，云南规划新增新能源规模除较明确的2205万千瓦外，还将规划新增2800万千瓦新能源，计划至2024年实现新增投产5000万千瓦新能源。

3 电力平衡计算原则

进行电力供需形势分析时，采用的电力平衡计算原则不同，电力平衡的计算结论也不同。对于以水电为主的云南电力系统，计算原则中对水电参与平衡的方式处理对计算结果至关重要；此外，随着新能源大规模投产建设，新能源装机占比和出力占比不断提升，计算原则中对新能源参与平衡的方式处理对计算结果影响显著。

目前，国内使用度较高的电力平衡计算软件为华中科技大学研发的HUST_ProS仿真软件，其能够对水电和新能源有较好的模拟处理，并且支持8760小时级仿真计算。本文结合云南电力系统实际，依托HUST_ProS仿真软件，在此基础上设置电力平衡计算原则如下：

①备用：负荷备用、事故旋转备用、事故停机备用分别取省内最大负荷的3%、4%、5%，事故备用不小于系统最大单机容量；

②检修：干流水电按枯期1个月检修1台机组考虑，单机60万及100万千瓦火电按50天检修时间考虑，单机30万及35万千瓦火电按40天检修时间考虑；

③水电：“十三五”投产的干流水电出力特性按多年平均参与平衡，新投产的水电按设计水文年出力特性参与平衡；

④新能源：风电、光伏出力特性分别按多年平均参与平衡；

⑤西电东送曲线：西电东送曲线按协议要求绘制送电曲线参与平衡。

4 “十四五”云南电力供需形势

基于上述负荷电源边界条件及电力平衡计算原则，采用HUST_ProS仿真软件计算不同水文年与负荷场景下电力电量平衡结果，以此分析“十四五”云南电力供需形势。

4.1 负荷基础方案

考虑“十四五”省内负荷采用基础方案，新增新能源规模按2205万千瓦考虑，则不同水文年下“十四五”逐年电力电量平衡结果可知：

平水年下，“十四五”云南最大电力缺口达570万千瓦，逐年最大电力缺口均出现在汛枯交替的11月晚间大方式时段，原因主要为水电丰枯期出力悬殊较大，枯期水电由于水头较低导致出力较小，而此时段为省内负荷全年最高峰，电力缺口持续时间较短，建议结合需求侧响应错峰用电；此外，“十四五”逐年电量平衡。

枯水年下，“十四五”云南最大电力缺口达1200万千瓦，逐年最大电力缺口均出现在汛枯交替的11月晚间大方式时段，原因主要为枯水年水电由于缺电量导致的缺电力问题凸显，水电由于来水骤减导致出力较小，而此时段为省内负荷全年最高峰；此外，火电利用小时控制在5000小时以内，“十四五”云南最大电量不足达340亿千瓦时。

4.2 负荷高方案

考虑“十四五”省内负荷采用高方案，新增新能源规模按5000万千瓦考虑，则不同水文年下2025年电力电量平衡结果可知：平水年下，2025年云南最大电力缺口达520万千瓦，电量基本平衡；枯水年下，2025年云南最大电力缺口达1130万千瓦，火电利用小时控制在5000小时以内，电量不足达190亿千瓦时。

此外，考虑“十四五”云南新增5000万千瓦新能源配置10%的储能，平水年下2025年云南丰期电力基本平衡，全年弃电量可减少30亿千瓦时，火电利用小时可减少170小时，折合原煤节约燃煤210万吨，减少二氧化碳排放量370万吨。

综上，对于以水电为主的云南电力系统，电力供应受来水丰枯影响显著，枯水年下电力电量双缺问题更为突出；此外，新能源作为“十四五”云南增量主体电源，大规模新能源发展可以增加电量效益，然而因其有效装机不足无法提供可靠的电力支撑，“十四五”云南电力保供形势依然严峻。

5 结束语

本文根据“十四五”云南负荷发展与电源规划情况，开展了“十四五”云南不同负荷发展与电源建设场景下电力供需形势分析，得出以下结论：

1）“十四五”负荷基础方案下，新增新能源规模按2205万千瓦考虑，平水年云南最大电力缺口达570万千瓦，逐年电量平衡；枯水年云南最大电力缺口达1200万千瓦，火电利用小时控制在5000小时以内，最大电量不足达340亿千瓦时；

2）2025年负荷高方案下，新增新能源规模按5000万千瓦考虑，平水年云南最大电力缺口达520万千瓦，电量基本平衡；枯水年云南最大电力缺口达1130万千瓦，火电利用小时控制在5000小时以内，最大电量不足达190亿千瓦时。若新增5000万千瓦新能源按10%配置储能，云南丰期电力基本平衡，全年弃电量可减少30亿千瓦时，火电利用小时可减少170小时，折合原煤节约燃煤210万吨，减少二氧化碳排放量370万吨；

3）“十四五”云南电力供需偏紧，需进一步落实规划电源尽快投产，提高电煤供应能力，增加储能配置规模，加强需求侧响应研究以保障电力可靠供应；此外，大规模新能源发展下通过配置一定规模的储能，可以提高新能源装机效益和减少弃风弃光，促进新能源消纳并减少电煤燃烧，推动“双碳”目标更好发展。