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| 編輯推薦： |
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《运煤输电比较研究理论与方法》对煤炭能源外送选择运煤或输电方式决策工作有重大的参考价值，可为电力系统决策者提供理论依据，也可供从事输电工程科研、规划、设计等技术人员、铁路相关专业人员以及节能管理人员使用和参考。
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| 內容簡介： |
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《运煤输电比较研究理论与方法》在运煤输电生产流程分析的基础上，研究提出了运煤输电度电成本的通用性计算模型。依据我国运煤、输电现状，在我国能源资源分布和经济布局的背景下，分别从经济性、环境影响和可靠性等方面，对运煤方案与输电方案进行定性和定量的比较分析，论证运煤和输电的适用距离，对我国能源输送方式选择提供理论支撑和实例论证。
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| 目錄：
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目录
前言
摘要1
对比方案的界定1
运煤输电度电成本计算模型1
运煤、输电比较组合方案的设计2
运煤输电临界距离3
运煤输电共用距离与可用范围3
环境影响与可靠性分析4
结论4
第一章概述5
一、研究背景5
二、我国运煤输电现状6
（一）运煤现状6
（二）输电现状7
三、研究现状8
四、相关概念10
五、运煤输电方案流程11
（一）运煤方案11
（二）输电方案13
六、研究内容14
第二章运煤输电度电成本计算模型15
一、运煤输电方案比较的核心指标15
二、铁路运煤方案度电成本16
（一）运煤方案度电成本构成16
（二）运煤方案度电成本分项计算模型16
（三）运煤方案度电成本计算模型20
三、输电方案度电成本21
（一）输电方案度电成本构成21
（二）输电方案度电成本分项计算模型21
（三）输电方案度电成本计算模型25
第三章运煤输电比较组合方案及其度电成本计算26
一、运煤、输电比较组合方案26
二、比较数据29
（一）工程投资数据29
（二）运煤能力比数30
（三）运煤专线的有关参数32
（四）基础数据36
三、度电成本分析计算40
第四章运煤输电临界距离44
一、临界距离的内涵44
二、运煤输电临界距离的计算46
三、临界距离计算因素敏感性分析52
（一）敏感性分析52
（二）临界距离的因素影响分析53
（三）临界距离的敏感度系数分析法58
四、临界距离取值范围及运煤、输电有利距离范围59
（一）临界距离取值范围59
（二）运煤、输电有利范围63
第五章运煤输电共用距离与可用范围69
一、“共用距离”的内涵及其取值范围69
二、运煤输电可用范围75
第六章运煤输电的节能、环保及社会影响分析80
一、运煤输电能源消耗比较80
二、运煤输电线路建设期及运营期对环境的影响82
（一）运煤线路建设期间对环境的影响82
（二）输电线路建设期间对环境的影响83
（三）运煤线路运营期间对环境的影响83
（四）输电线路运营期间对环境的影响84
三、电厂及线路占地面积比较分析85
四、碳排放与PM2.5的环境治理成本85
五、水资源的约束87
六、运煤输电对社会经济的影响88
第七章运煤输电的可靠性分析89
一、抵御自然灾害能力分析89
（一）运煤抵御自然灾害能力分析89
（二）输电抵御自然灾害能力分析90
二、安全性分析91
（一）煤炭运输安全性分析91
（二）高压输电安全性分析91
第八章结论92
参考文献94
附录A既有线运煤与输电情景组合方案分析计算95
A1既有线运煤与输电情景组合方案度电成本计算95
A1.1既有线运煤与输电情景组合方案基础数据95
A1.2度电成本分析计算97
A2既有线运煤与输电临界距离99
A2.1临界距离影响因素分析99
A2.2临界距离计算因素敏感性分析101
A3既有线运煤与输电有利范围、可用范围分析106
A3.1运煤输电临界距离及有利取值范围106
A3.2既有线运煤、输电可接受共用距离112
A4既有线运煤与输电临界距离和有利范围、共用距离和可用范围120
附录B课题组成员名单121
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摘要
本研究依据我国运煤、输电现状，在我国能源资源分布和经济布局的背景下，分别从经济性、环境影响和可靠性等方面，对运煤方案与输电方案进行定性和定量的比较分析，论证运煤和输电的适用距离，对我国能源输送方式选择提供理论支撑和实例论证。
对比方案的界定
运煤方案是指将煤炭通过不同运输方式从煤炭基地运输至负荷中心，并在负荷中心建设发电厂，以满足受端地区电力需求的方案。本课题只将铁路作为煤炭能源的运输方式，包括既有线运煤、新建普通双线运煤和运煤专线三种。
输电方案是指煤炭经煤炭生产地产出，经过坑口电站发电，将煤炭立即转化为电力，根据实际情况，选择不同的电力输送方案，采取超高压输电、特高压输电等方式，将电力输送至用户。
运煤输电度电成本计算模型
本研究分别从购煤成本、发电及运煤或输电过程的营业支出、环境成本和可靠性成本5部分，对新建双线运煤方案、既有线运煤方案和输电方案的成本进行全面分析，进而分别建立不同方案度电成本计算模型。通过分析研究，得出的计算模型如下：
1）新建线路运煤方案度电成本计算模型C1=γ运煤电标运煤固运煤铁+E铁固运煤
2）既有线路运煤方案度电成本计算模型C1=γ运煤电固变运煤电
3）输电方案度电成本计算模型输电变流输电电F标Q耗煤输电输电输电
运煤、输电比较组合方案的设计
本研究在度电成本计算模型的基础上，根据运煤方式、输电工程电压等级和输电容量等的不同，设计11个运煤输电对比组合方案（6个主方案和5个补充方案）。
主方案有：
方案1.1：电压500kV，容量500万kW交流输电与新建双线铁路运煤对比；
方案2.1：电压500kV，容量900万kW交流输电与新建双线铁路运煤对比；
方案3.1：电压1000kV，容量500万kW交流输电与新建双线铁路运煤对比；
方案4.1：电压1000kV，容量900万kW交流输电与新建双线铁路运煤对比；
方案5.1：电压±800kV，容量800万kW直流输电与新建双线铁路运煤对比；
方案5.2：电压±800kV，容量800万kW直流输电与运煤专线运煤对比。
通过分析输电工程投资数据、运煤能力比数和运煤专线有关参数等，对不同组合方案的度电成本进行分析计算，可得到不同方案的度电成本，及度电成本与运煤输电距离的关系。
运煤输电临界距离
研究提出临界距离，是指运煤和输电两种方式的度电成本的平衡点所对应的距离。小于这一距离对运煤（输电）有利，大于这一距离对输电（运煤）有利。基于运煤方案和输电方案的度电成本的计算模型，运用函数分析法和图解法，通过变化煤种发热量、输电线造价、输电运维费用、铁路造价、铁路运营成本等影响因素的取值，可分析计算运煤输电的临界距离。
通过研究发现，相关因素的不确定性构成了临界距离的不确定性，临界距离所具有的不确定特征，决定了它不可能是一个确定的数值，只能是一个取值范围，从而最终确定不同组合方案的临界距离取值范围。
根据临界距离取值范围可确定运煤、输电有利范围。在某一距离范围内，若输电方案的度电成本较运煤方案的度电成本低，该距离范围可称为输电的有利范围，相反，若运煤度电成本较输电度电成本低，则称为运煤的有利范围。
运煤输电共用距离与可用范围
分析计算表明，在一定距离条件下，运煤、输电方案的度电成本的比较差，数值上一般都不大，在0.01~0.02元度的数量级。因此，研究提出了运煤、输电共用距离和可用范围的概念。认为在度电成本差可接受的情况下，若工程实际距离在共用距离的范围以内，则运煤方案和输电方案都可采用。共用距离的基本思想是以可接受的运营成本增加量为代价，将运煤、输电有利范围加以扩展，据以提高运煤、输电方案在电力工程中的兼容性和互补性。
运煤输电可接受共用距离，简称“共用距离”，是指因运煤、输电度电成本差对运煤、输电方案决策的影响在可接受范围内，而对运煤、输电方案都可采用的距离范围。
运煤、输电可用范围是指运煤、输电实际可使用的距离范围。
计算结果表明，共用距离的引入，使得运煤方案和输电方案的可用范围较有利范围均有所增大，但输电方案由于经济距离的限制，运煤方案的适用性要明显强于输电方案，凡输电可用范围以外的运输需求都可以选用运煤方案。
环境影响与可靠性分析
本研究从能源消耗、线路建设及运营期、占地面积、碳排放与PM2 5环境治理成本、水资源和对社会经济的影响等方面对运煤方案和输电方案进行分析，二者各有利弊，应根据具体工程情况具体分析。
本研究从抵御自然灾害能力和安全性等方面对运煤方案与输电方案的可靠性进行比较分析。认为运煤方案抵御自然灾害能力优于输电方案；运煤输电两种能源输送方式的安全性都是可以接受的，但运煤方案的安全性较输电方案更高一些。
结论
就总体而言，运煤与输电缺一不可，应协同发展；就每个项目而言，要具体问题具体分析，即应运用本研究提供的方法，对运煤方案和输电方案各自优势进行比较，在此基础上，因地制宜选取合适的方案。
第一章概述
一、研究背景2012年课题组向工程院申请“运煤输电对比研究”项目，并获得了批准（项目编号：2012-XY-1）。
我国是煤炭生产大国，2013年我国能源产量中，煤炭占76 6%。我国煤炭消费的一半以上用来发电，沿海地区和南方地区集中了三分之二以上的电力需求，而煤炭资源又集中分布在山西、陕西和内蒙古西部（即“三西”地区）、新疆等地，因此煤炭能源输送是个突出问题。
随着我国经济的发展，经济发达地区能源需求大幅增加，决定了煤炭能源大规模跨区域长途调配难以避免，到底采用怎样的输送方式更为合理呢？
从技术上分析，西部的煤炭能源从煤矿到东部终端电力用户之间的运输，既可以选择通过铁路、公路、水路等运输方式运到东部地区的燃煤电厂，发电后再通过电网输送到终端电力用户的方式；也可以选择在煤炭基地建设坑口电站就地发电，然后通过电网将电能远距离输送到东部地区的方式。从这个意义上说，输电也是能源运输的一种方式。因此煤炭能源输送途径主要有以下两种：
第一，通过铁路、公路、水路运煤，保障电力需求地区的燃煤电厂稳定发电的用煤量，即运煤方案；
第二，建设坑口电站，通过电网向大负荷地区输电，即输电方案。
运煤或输电方式选择的基本出发点是综合考虑成本、安全、环境等各方面因素。
二、我国运煤输电现状〖*2〗（一）运煤现状目前，我国煤炭生产与消费分布不平衡的状况，决定了西煤东运、北煤南运的煤炭运输总体格局，以及以“三西”地区（含宁夏东部）等煤炭基地为核心，向东、向南呈扇形分布的运输网络结构。我国煤炭运输总体格局如图1-1所示。
我国煤炭运输以铁路为主，以水路和公路为辅，还采用几种方式联合运输。
铁路是我国最主要的煤炭运输方式，煤炭也一直是铁路运输的最主要的货种。据统计，2004年以来，全国铁路煤炭运量年均增长13.5%，2013年达到22.56亿t。铁路煤炭运输量占铁路货运总量的比例从2000年的43.6%上升到2012年的55%。
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