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【IBE】借台湾大停电事故,说一说海峡两岸的电力系统

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5月13日下午2时37分,因高雄市路竹区路北超高压变电所总线发生事故,导致电压骤降,进而造成兴达电厂4部机组跳机。事故殃及台北、新北、台中、苗栗、桃园、基隆、新竹、宜兰和高雄等重要城市,造成约400万户用户停电。


台电评估短时间内无法立即复电,为维系电力系统安全,自下午3时起执行紧急分区轮流停电,最大限电达到350万千瓦。后据政府官员称,计划在晚21点40分恢复供电。

根据事故过程分析,14:37兴达电厂脱网,损失约220万千瓦时有效电力供应,低频减载动作约300万;15:00全省实施紧急分区轮流限电;18:00逐步恢复供电;21:40预计恢复正常供电。

公开信息显示,台湾电力公司(以下简称台电)一名工作人员昨天在进行输电扩充工程测试时,误开隔离开关,导致总线接地故障,进而造成兴达电厂机组跳脱,造成全台大停电。


本次停电事故最大造成350万千瓦负荷损失,是台湾历史上第二大规模的停电事故。台湾史上最大规模停电事故发生在2017年8月15日,当时损失约420万千瓦负荷。


台湾电力系统为海岛型电力系统,未与我国大陆主网联网,缺乏外界支撑。早在2013年,位于台湾外岛的金门马祖两地,便已考虑向大陆购电以保证电力供应。只不过到现在依然没有实现互联。


同时台湾能源资源十分匮乏,石油煤炭全部依赖进口,“缺煤缺油少气”又执意“弃核”,实难以新建大量电厂来保持很高的备用容量以备不时之需。


2020年电力统调最大负荷为3802万千瓦(初步统计全社会最大负荷约4500万千瓦),用电量约2400亿千瓦时;电源总装机规模4977万千瓦,其中,煤电占29.5%、气电35.8%、燃油3.2%、核电7.8%、抽蓄5.2%、可再生能源18.5%。

而台湾发电资源及负荷中心均分布在台湾西部沿海区域,主网网架由南至北呈带状分布,最高电压等级为345千伏且没有形成环网,内部协调裕度很有限,供电稳定性不强。

 

这种情况下,台湾要想彻底解决停电问题,只剩下最后一条路,用爱......不......就是加入区域电网互联。


福建-台湾电网互联如何实现?两岸基建互通,不妨电力先行


台湾地区受限地理环境,电网属于孤网运行。主要以燃气、燃煤发电为主,但岛内资源匮乏,依赖进口,成本高,备用电源严重不足,电网脆弱。而福建电网已形成“省内环网,沿海双廊”的500kV主干网架,与华东电网联系紧密,可靠性强。建设福建-台湾联网工程能增强台湾电网的坚强性,且为两岸基建互通打下基础。

▲(视频来源:腾讯视频)

介绍了台湾,再给大家介绍一下香港的电力系统。


香港电力系统概况


香港电力工业主要由香港中华电力有限公司(以下简称“中华电力”)和香港电灯有限公司(以下简称“港灯”)2大公司分区管理和运营。


香港的电压等级为超高压400kV,高压275kV、132kV和66kV,中低压为11kV和380V。地区电网为全电缆接线方式。

中华电力的电网与毗邻的中国南方电网,以及维港彼岸的港灯电网互相连接。倘若其中一方的供电系统发生紧急事故,联网的其他电力公司即可作适当支持。中电和港灯电网通过3回132kV海底电缆联络,中电电网通过4回400kV线路、7回132kV线路与南方电网联网。


港灯电力由南丫发电厂生产,然后以极高电压 275kV及 132 kV经输电系统输往不同的负荷中心。输送电力主要以地底电缆及海底电缆进行。在主要负荷中心的输电路末端,则会以大容量的变压器把电力再降压至 11 Kv,然后才分配至客户变电站。

此外,中华电力还接受来自深圳大亚湾的电能,截至2016年底,大亚湾核电站通过南方电网累计向香港输电337亿千瓦时,约占其总用电量四分之一,由广州抽水蓄能电站配合香港调峰,保障电网安全。目前南方电网对港最大输电能力已达到160万千瓦。

香港城市大学能源与环境政策研究中心总监兼管理科学系副教授钟兆伟指出:“实现中港电网接通并不容易,虽然技术已经可以做到,但因为香港和内地的电网调频不一样,如果要连接电网,两地都要有大量的建设工作要做,可要需要5年甚至10年才能实现。”


作为世界金融中心之一的香港,供电可靠性如何?


中华电力供电可靠性超过99.999%,是全球业界最高水平之一。在2013至2015年间,中华电力客户每年经历平均约1.5分钟的意外停电时间,远低于纽约、悉尼和伦敦的17至28分钟。港灯的供电可靠性在国际上首屈一指,其供电的可靠程度自1997年至今维持于99.999%以上的世界级水平,在推动香港经济发展及提升市民生活质素方面扮演着重要角色。


高供电可靠性的原因有:


(1)中华电力始终贯彻“第一时间恢复供电”的服务理念,针对低压线路的停电,采用先恢复用户供电后抢修的方式,减少对用户停电时间。为满足用户快速复电需求,公司设置了不同容量的流动发电机,全面实现配电网自动化。


(2)香港275kV电网形成双环网结构,132kV由多个环形结构组成,互相联络,互相备用。11kV配电系统为电缆环网,正常闭环运行。中华电力有限公司已建成梅花形多环网络,实现两供一备、一供一备。同时,电缆环网网络全部配置光纤纵差保护,可以实现零秒切除故障,5分钟内完成转电。正常情况下,一个11kV电力分站由一个分区电力供电,即不采用电磁环网运行方式。

但是,高可靠性也意味着高冗余度!


这样很费钱的!


香港电网供电可靠性虽然能够达到99.99%,但付出的代价却是50%的电力装机冗余。按香港公开的电力统计数据分析得出,香港燃煤、燃气机组年平均利用小时数仅3200小时,较国内燃煤机组年平均5200利用小时数低2000小时。


香港电从哪儿来?


根据《香港能源统计2017年年刊》的统计数据,2017年香港由中国内地进口电量为125.7亿千瓦时,出口往中国内地电量为13.4亿千瓦时,香港本地发电厂产电量为369.2亿千瓦时,由电表量度的本地用电量为437.8亿千瓦时。

对比《香港能源统计(2018年年刊)》,内地供电量近年来不断走高,2018年较2017年上升了24%左右。这些内地来电非常重要,因为香港作为金融中心的优势之一,就是世界前茅的99.9%的供电可靠度,而这需要大量冗余电力来保障。


来源:电力一哥,侵删




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