基于现代化基础设施体系政策要求的电网规模预测及优化需求

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.202310055

摘要/Abstract

摘要：

现代化基础设施体系政策提出后，对交通、水利、能源和以信息通信为代表的新型基础设施建设提出了新的要求。各行业从基础设施发挥的效能出发，提出了布局结构功能和系统集成的优化方向。从研究现代化基础设施体系的功能作用出发，分析了电网基础设施在现代化基础设施体系中的重要角色，采用皮尔逊相关系数研究了电网基础设施线路长度和变电容量规模与全社会用电量的关联关系，并对2025、2035年东部、中部、西部、东北地区及跨区输电线路长度和变电容量规模进行预测，在此基础上分析了电网基础设施在现代化基础设施体系框架内布局结构功能和系统集成优化的逻辑，给出了构建现代化基础设施体系对电网布局结构功能和系统集成优化的需求，为电网基础设施的投资和建设提供参考。

关键词: 现代化基础设施体系, 布局, 结构, 功能, 系统集成, 优化需求

Abstract:

After the modern infrastructure system policy was put forward, new requirements were put forward for the construction of transportation, water conservancy, energy, and new infrastructure represented by information and communications. Starting from the effectiveness of infrastructure, various industries have proposed optimization directions for layout, structure, function, and system integration. This article starts from the study of the functional role of the modern infrastructure system, analyzes the important role of the power grid infrastructure in the modern infrastructure system, and uses Pearson's correlation coefficient to study the relationship between the power grid infrastructure line length and transformer capacity scale and the electricity consumption of the whole society. The article also forecasts the length of transmission lines and transformer capacity scale in the eastern, central, western, northeastern, and other regions in 2025 and 2035. On this basis, the layout, structure, and function of the power grid infrastructure within the framework of the modern infrastructure system are analyzed, and the logic of system integration optimization is given. In addition, the requirements for power grid layout structure function and system integration optimization in building a modern infrastructure system are put forward, providing a reference for the investment and construction of power grid infrastructure.

Key words: modern infrastructure system, layout, structure, function, system integration, optimization needs

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图/表 9

图 1 现代化基础设施体系的构成

Fig.1 Composition of modern infrastructure system

图 2 现代化基础设施体系内部关系

Fig.2 Internal relations of modern infrastructure system

表 1 现代社会对能源的需求情况

Table 1 Energy demand in modern society

对能源的需求	能源类别	途径	电力替代趋势
生产制造	煤炭、石油、天然气、电力	锅炉、内燃机、电动机、电控设备等	中
生活必需	天然气、液化气、电能	灶具、电视机、电脑、手机	高
照明	电力	电灯
食物加工	火炉、电能	煤炭、电烤炉	中
交通运输	汽油、柴油、天然气、电力	内燃机、电动机驱动	强
温度	供热管道、电力、天然气	供热管网、自采暖（空调、电暖气、燃气炉、热泵等）	强

图 3 中国全社会用电量与输电回路长度发展情况

Fig.3 Development of electricity consumption and transmission loop length in China

图 4 中国全社会用电量与变电设备容量发展情况

Fig.4 Development of electricity consumption and transformer capacity in China

图 5 分区域输电回路增长趋势

Fig.5 Growth trends of transmission loops in different regions

图 6 分区域变电设备容量增长趋势

Fig.6 Growth trend of transformer capacity in different regions

图 7 电网基础设施布局结构功能及集成优化逻辑

Fig.7 Layout, structure, function, and integration optimization logic of power grid infrastructure

表 2 电网基础设施系统集成的维度和方式

Table 2 Dimensions and methods of grid infrastructure system integration

集成类别	集成方式
集成类别	维度1	维度2	维度3	维度4
小集成	大电网与新能源微电网集成	源网荷储集成	多能互补能源互联网	电网与抽水蓄能的集成
大集成	电网与交通融合发展	电网与节能建筑集成	电网与信息通信设施集成	电网与智慧城市的集成

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集成类别	集成方式
集成类别	维度1	维度2	维度3	维度4
小集成	大电网与新能源微电网集成	源网荷储集成	多能互补能源互联网	电网与抽水蓄能的集成
大集成	电网与交通融合发展	电网与节能建筑集成	电网与信息通信设施集成	电网与智慧城市的集成

集成类别	集成方式
集成类别	维度1	维度2	维度3	维度4
小集成	大电网与新能源微电网集成	源网荷储集成	多能互补能源互联网	电网与抽水蓄能的集成
大集成	电网与交通融合发展	电网与节能建筑集成	电网与信息通信设施集成	电网与智慧城市的集成

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