北美联合电网关键数据分析

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北美联合电网由美国东部电网、西部电网、德州电网和加拿大魁北克电网四个同步电网组成，覆盖美国、加拿大和墨西哥境内的下加利福尼亚州。北美联合电网区域分布图如所示。

东部电网覆盖美国东北大部，通过六条直流联络线与西部电网相联，通过两条直流联络线与德州电网相联，通过四条联络线和一套变频变压器与魁北克电网相连。西部电网从加拿大西部经美国西部延伸到墨西哥的下加利福尼亚州。

德州电网覆盖德州大部，与东部电网通过两条直流联络线互联，与墨西哥电网(非北美联合电网)通过一条直流线路和一套变频变压器互联。加拿大魁北克电网覆盖魁北克大部，与东部电网通过四条直流联络线和一套变频变压器互联。

(1)装机情况

2013年，北美联合电网总装机容量(指高峰净装机，扣除了厂用电，小于铭牌装机)为10.55亿kW，其中，气电占39.06%，煤电占30.15%，常规水电占11.16%，核电占10.92%。

(2)线路建设情况

2012年，北美联合电网100kV 以上的输电回路长度约76.07万km，同比增长 1.0%。其中，东部互联电网线路总长47.11万km，线路长度减少676km;西部电网线路长度为20.81万km，新增线路长3238 km;德州电网为4.83万km，新增线路长度907 km;魁北克电网为3.83万km，新增线路长度1655km。北美联合电网输电回路中，美国大于100kV的输电回路长度约为62.75万km,加拿大为13.08万km，墨西哥为0.23万km。

北美联合电网新建线路大致分为三类：跨州或跨国线路、风电等可再生能源配套送出工程线路、为改善供电安全可靠性而建设的线路。据美国爱迪生电气协会的统计，2005年以来，美国主要电力公司输电工程投资逐年上升，2011 年，美国主要电力公司输电投资110亿美元，初步估算2012年投资131亿美元，2013年预计达到最高值，约151亿美元。未来电网投资中，大型跨州输电工程投资比例约52%，接入可再生能源发电工程占76%。

(3)电力交换情况

北美联合电网中，美国和加拿大之间电量交换大、与墨西哥之间电量交换较小，美国是净进口国，加拿大、墨西哥是净出口国。2012年，美国进出口电量合计705亿kW˙h，同比增加5.4%。美国北部各电力公司和加拿大魁北克、安大略等电力公司之间长期进行电力交换。加拿大以水电为主，最高负荷出现在冬季，美国以火电为主，最高负荷出现在夏季，加拿大丰富的水电资源与美国大量燃煤火电之间形成良好的互补调节。加拿大在向美国出口低成本水电的同时，也在用电低谷(夜间)进口美国的廉价煤电，用以节约水电资源，在用电高峰向美国出口。加拿大新不伦瑞克省、魁北克省、安大略省、马尼托巴省、萨斯喀彻温省、不列颠哥伦比亚省和美国之间南北联络线超过100条，其中69kV以上联络线共有33条。

(4)电网规划

根据北美电力可靠性公司2013年公布的《2013年长期电力可靠性评估报告》，到2023 年，北美联合电网考虑新增装机2.73亿kW，总装机达到14.84亿kW，其中，煤电比例将从30.15%下降到19.18%;油电比例将从4.63% 下降到3.55%，气电比例将从39.06%增加到42.00%，核电比例将从10.92%下降到10.04%，非水可再生能源装机比例将从2.06%增加到13.57%。

受区域发展、燃料价格、环保法规等因素影响，北美联合电网电源结构中，天然气和可再生能源装机比例将明显增加，化石燃料发电机组将退役7100万kW，其中，91%的容量将在2017年前退役。在页岩气革命和燃气联合循环高效率的双重推动下，预计未来10年燃气发电将新增装机1亿kW，约占新增装机的一半。为满足日益严格的环保要求，预计未来10年，共有339台总装机约1.6亿kW的机组需要进行环保改造。

为满足未来用电需求、安全可靠供电、风电等可再生能源发电快速增长及电力市场发展的需求，北美联合电网2013年到2023年间考虑新增100kV以上输电线路5.54万km，其中3.52万km的线路已在建设或规划中，2.02万km的线路还处在初步讨论阶段。

西部电网规划在2023年前投运15条输电线路工程，每项工程线路长度超过200英里(约322km);另有7条线路长度超过200英里(约320km)的输电工程正在概念设计中。这些大型输电线路工程主要是为适应分散式可再生能源工程的接入而建设的。在东部电网，规划建设的长度超过200英里的输电线路只有六条。这些远距离输电线路工程的主要目的不是为了增加输电容量和提高可靠性，而是为了风电等可再生能源的接入，满足可再生能源配额制的要求。目前，没有规划进一步提高东西部电网的互联传输容量。

从北美电网，最重要的输电线路工程为西部电网2500英里的500kV加拿大-太平洋西北-加州北部交直流输电线路工程。在德州，CREZ输电线路工程即将投入运行，2014年将新增1600英里线路，用于满足德州的风电项目接入。

1991 年以来，北美联合电网年新增输电线路长度1392公里， 2013年，建设中并将在年底投产的输电线路长度约6114公里。2014年及2015年建设中并将在年底前投产的输电线路分别为1287公里和805公里。2023年前，预计将新增输电线路长度35076公里。其中，18%的新建输电线路用于可再生能源送出工程，12%用于新建常规电源的接入，59%用于提高可靠性，11%用于改善经济性，解决电力阻塞问题。

美国爱迪生电气协会2014年3月公布的报告显示，2014年美国主要电力公司继续加大输电设施和电网改造投资力度，2012年输电投资达148亿美元，2013年初步估算为175亿美元，预计 2014年及后两年略有下降，分别为170亿美元、153亿美元和144亿美元。输电投资将主要用于改善可靠性、缓解阻塞、促进电力批发市场竞争、满足电源结构多元化及用户需求。经对未来10年170项总投资为606亿美元输电工程的统计分析，大型跨州输电工程约占总投资额的43%，州内近距离输电线路投资约占57%;接入可再生能源发电工程投资额占76%，其余工程占24%;345kV及以上高压输电工程投资额约占75%，低压输电工程投资约占25%。