电力行业专题报告2018年第170期（总第708期）：中国电力体系基础研究（上），中国电力系统构成及电力交易机制理.docxVIP

中国电力体系基础研究（上） 中国电力体系基础研究（上） 1、中国电力系统构成 中国电力系统主要由五个部分组成：发电厂、输电线路、变电所、配电系统及用户。其中发电厂所发出的电能，经过输电线路送到变电所降压后送到配电系统，再由配电系统把电能分配到各用户，构成一个完整的电力系统，涉及主体包括发电系统、输变配电系统、售电公司及终端用户。 图1：电力系统构成图解 资料来源：中债资信整理 （一）发电系统 发电系统的主要功能是将自然界的一次能源转变为电能，按照电源类型划分为火电、水电、风电、核电、光伏及生物质能发电等。其中，除火电和核电外，其他均属于可再生能源；此外，狭义的清洁能源即指可再生能源，而广义的清洁能源还包括核电。 从发电类型来看，目前，电力装机容量和发电量均以火电为主，其他电源装机容量及发电量占 比较小，但受近年国家鼓励发展清洁能源的影响，清洁能源装机容量及发电量占比均呈逐年上升趋势，火电装机及发电量占比持续下降。2013~2018年9月末，火电装机容量占比从68.46%下降 至61.14%，火电发电量占比从77.67%下降至70.61%。清洁能源中风电和光伏装机容量和发电量目前占比较小但增幅显著，其中光伏装机占比从2013年的1.19%提升至2018年9月末的9.13%，发电量占比从0.16%提升至2.61%；风电装机占比从2013年的6.05%提升至2018年9月末的9.75%，发电量占比2.61%提升至5.21%。未来，清洁能源占比仍将持续上升。 从各电源类型的区域分布来看，火电区域分布相对广泛，核电主要分布在东部沿海地区；清洁 能源中，水电主要分布在西南地区，风电、光伏主要分布在“三北”地区（即西北、华北、东 北）。受区域消纳有限、外送通道能力不足等因素影响，目前普遍存在弃水、弃风和弃光等问题。但随着特高压外送通道的持续建设，且光伏、风电装机的重心向中东部地区转移，外加国家出台一系列鼓励清洁能源消纳的相关政策，例如《清洁能源消纳行动计划（2018~2020年）》提出到2020 年，弃水、弃风和弃光率均控制在5%以内，上述问题在持续改善。2018年1~9月，全国弃水率、弃 风率和弃光率分别为6.02%、7.70%和2.90%，分别较去年同期下降1.1、4.5和2.7个百分点，未来预计将持续下降。 图2：发电端装机容量占比（2018年 月末） 图3：2013~2018年9月末装机容量占比变化趋势 资料来源：Wind，中债资信整理 资料来源：Wind，中债资信整理 图4：发电端发电量占比（2018年前三季度） 图5：2013~2018年前三季度发电量占比趋势 资料来源：Wind，中债资信整理 资料来源：Wind，中债资信整理 （二）输变配电系统 输变配电系统主要包括电能传输过程中途经的所有变电所和各种不同电压等级的电力线路，主要包括输电、变电和配电系统三个方面，也称作电力网（简称“电网”）。目前，全国电网主要由国家电网、南方电网以及一些地方独立电网组成。其中，南方电网负责我国广东、广西、云南、贵州、海南五省的供电业务，国家电网负责除南方电网管理区域以及部分地方电网之外的全国26个省（ 市、区）的供电服务；地方独立电网主要包括一个省级电网（蒙西电网）、13个地级市电网和 近400个县级电网。其中，内蒙古电力有限责任公司负责呼和浩特、鄂尔多斯等内蒙古中西部8个盟市的供电服务。 图6：输变配电系统图示 资料来源：中债资信整理 1、输电系统 输电是指电能的传输，通过变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路。通过输电，可将电能输送到数千公里的各地区配电网或直接输送给大型工厂企业，使电能的开发和利用超越地域的限制。输电网一般是由220KV及以上电厂等 输 线路和与之相连的变电所组成，是电力系统的主干部 。输电线路根据输电电压的高低可分为高压输电线路、超高压输电线路和特高压输电线路，其中高压输电电路为输电电压在110KV、220KV的线路，超高压输电线路为输电电压在330KV、550KV、以及750KV的线路，而特高压输电线路指的是1000KV交流电压 和±800kV直流电压输电线路。 输电能力主要与输电容量大小与输送距离远近有关，一般而言，输送的电压越高，输送功率越大， 输送距离也越长。只有将输电容量和输电距离合理化，才能减少输电损耗并达到输送电能的目的。若输电容量过大而输电距离过短，将导致电流超标，输电损耗增加；若输电容量过小而输电距离过大，将导致终端用户的电压不标准而无法正常使用。当前，特高压输电容量普遍在500万千瓦 （5,000MW）以上，以±800kV溪洛渡-浙江金华特高压直流工程为例，该项工程于2014年7月投运， 输送距离1,653KM，输送容量800万千瓦，按照工程规划，建成后每年可向华东送