高等院校能源与电力工程应用技术教材:能源电力规划工程原理与应用 7302470294,9787302470298

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? 系统总结了国内外最新能源电力规划工程理论和研究成果;
? 详细剖析了绿色发展与绿色能源电力规划工程的成功应用案例;
? 全面介绍了能源电力规划工程基本理论、基础知识和发展趋势;
? 详细解读了国家能源安全面临的新挑战与我国能源发展的新战略;
? 介绍了能源、电力、电网及电力企业规划工程实施方法。

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9787302470298

作者简介

作者:(中国)潘霄
潘霄1981年9月出生,高级工程师,毕业于英国华威大学,获得优秀硕士和工学博士学位,从事能源、电网规划及信息化应用研究工作,入选2016年度辽宁省“百千万人才工程”,辽宁省电力有限公司优秀人才专家,参加“提高配电网故障处理能力关键技术与应用”、“基于现代优化理论的终端能源消费预测与结构优化方法及应用”、“辽宁电力系统信息安全示范工程》”、“信息化投资效益评价与考核应用系统”等多项省、部级科研项目,具备丰富的相关领域的研究经验。获得辽宁省政府科技进步二等奖、国家电网公司、辽宁省公司系统科技进步特等奖1项、一等奖2项、三等奖3项,在国际会议Ei检索发表了论文两篇The Influence of Green Development Idea on PowerSupply Reliability and Power Quality of Distribution Network(绿色发展理念对电力供应可靠性和供电质量的影响)、Comprehensive Prediction of China’s Power Demand Based on Induced Ordered Weighted Geometric Averaging(IOWGA)Operator and Optimal Judgment(基于诱导有序加权几何平均因子的综合能源预测方法)及《辽宁省“十三五”能源发展趋势预测及需求分析》《配电系统可靠性研究现状与发展趋势》等16篇学术论文,出版《网络信息安全工程技术与应用分析》《电力信息安全工程技术实战指南》等学术著作,在辽宁省“十三五”规划前期重大课题研究中,负责编写《辽宁省“十三五”能源发展基本思路》《辽宁省“十三五”电力发展规划》《辽宁省“十三五”能源发展规划》等4项省级研究及规划报告,成果在辽宁省“十三五”有关规划中已经得到实际应用。

目录

第1章绪论
1.1背景及意义
1.2国内外能源电力及发展规划历程
1.2.1我国国民经济和社会发展的变迁与发展
1.2.2国内外能源电力规划发展历程及展望
1.3新常态下我国能源电力规划工程重大举措
1.3.1能源发展战略行动计划(2014—2020年)
1.3.2国家推进电能替代的方针政策
1.3.3我国全面实施电力规划管理办法
1.4新时期能源电力规划工程面临的形势
1.4.1能源电力发展面临转型升级的新机遇
1.4.2市场经济条件下中长期规划的新思路
1.4.3能源电力规划工程面临的形势及主要问题
第2章能源电力规划工程基本理论
2.1能源电力规划工程的基本概念
2.1.1能源电力规划工程系统动力学原理模型
2.1.2能源电力规划工程要处理的八大关系
2.1.3系统工程理论在电力规划工程中的应用
2.2能源规划工程理论及方法论
2.2.1能源规划工程的基本概念
2.2.2能源规划工程的目标及分类
2.2.3能源规划工程的内容原则
2.2.4能源规划工程的实施步骤
第3章能源电力规划工程基础知识
3.1能源与新能源基础知识
3.1.1能源电力的基本定义
3.1.2化石能源
3.1.3清洁能源
3.2能源电力行业发展面临的形势与挑战
3.2.1我国电力供需形势分析
3.2.2我国新能源发展与展望(2016—2020年)
3.3能源电力与绿色发展
3.3.1能源电力规划与绿色发展
3.3.2绿色发展与经济社会发展
3.3.3绿色经济与绿色能源
第4章国家能源安全与发展战略
4.1中国能源安全与发展战略面临的新挑战
4.1.1能源安全与发展战略的基本概念
4.1.2国内外能源安全“三要素”比较分析
4.1.3我国能源安全面临的主要挑战
4.2世界主要发达国家能源战略的演变及趋势
4.2.1美国通过立法推动能源战略转型
4.2.2法国实施3E能源政策
4.2.3德国不断进行能源结构调整
4.2.4日本通过政策设计约束能源发展
4.2.5英国推动市场化低碳经济
4.3世界能源展望(2016—2030年)
4.3.1人口增速正在放缓,能源效率加速提高
4.3.2消费增长日益依靠非化石燃料
4.3.3液体燃料需求增速逐步放缓
4.4能源战略与能源安全
4.4.1全球能源格局与能源发展趋势
4.4.2中国能源现状及面临的困难
4.4.3中国能源需求对策与战略设计
4.5中国的能源安全与能源战略
4.5.1科学供给满足合理的需求
4.5.2尊重能源开发与能源消费规律
4.5.3我国能源安全与发展战略的展望
第5章能源电力规划信息平台与应用
5.1能源电力规划信息平台基础知识
5.1.1信息技术与信息科学
5.1.2信息工程的基本原理
5.1.3PEST分析模型
5.1.4SWOT分析模型
5.2电网规划基础数据库的设计方法
5.2.1规划基础数据存在的主要问题
5.2.2需求分析与平台目标
5.2.3基础数据库设计方案
5.2.4数据库平台的主要功能
5.2.5电网规划基础数据库实施方案
5.3辽宁电力规划信息平台实施案例
5.3.1ERP计划管理模块与规划计划系统
5.3.2大规划与“四大平台”系统的建设与应用
第6章能源规划工程技术与应用
6.1能源规划的基础知识
6.1.1能源规划工程的基本概念
6.1.2全球能源互联网及其关键技术
6.1.3世界能源分布情况与发展趋势
6.2国家“十三五”能源规划工程策略
6.2.1我国省级能源发展规划管理办法
6.2.2推进“互联网+”智慧能源发展重点任务
6.2.3新常态下能源规划工程的新挑战
6.3辽宁省“十三五”能源发展规划案例
6.3.1辽宁省能源工业发展现状
6.3.2辽宁省能源发展形势分析
6.3.3能源供需总量及结构预测分析
6.3.4能源发展的战略方针及目标
6.3.5“十三五”能源规划的重点任务
第7章电力规划工程技术与应用
7.1电力规划工程技术基础知识
7.1.1电力系统规划工程设计原理
7.1.2优化理论在电力规划和需求侧管理中的应用
7.1.3系统工程理论与电力规划设计方法
7.2电力规划工程应用技术与方法
7.2.1电力市场条件下的电力规划工程
7.2.2电力系统综合负荷预测技术
7.2.32020年我国电力发展规划与预测
7.3辽宁省“十三五”电力发展规划案例
7.3.1辽宁省电力工业发展环境分析
7.3.2电源建设空间分析及规划方案
7.3.3电网发展规划原则与实施方案
7.3.4“十三五”期间电力发展主要措施
第8章电网规划工程技术与应用
8.1电力网络规划工程设计基本知识
8.1.1电力网络规划工程设计基本方法
8.1.2配电网规划分区电力负荷预测方法
8.1.3电网规划工程设计的基本要求
8.2城乡配电网规划工程技术规范
8.2.1城乡配电网规划基本规划要求
8.2.2城乡配电网规划技术原则
8.2.3高压配电网
8.2.4中压配电网
8.2.5低压配电网
8.2.6用户接入
8.2.7分布式电源接入
8.2.8配电网智能化
8.3辽宁省“十三五”电网发展规划案例
8.3.1电网发展概况
8.3.2电力需求预测分析
8,3.3能源布局和电力流
8.3.4电网规划指导思想、总体思路和发展目标
8.3.5主网架规划
8.3.6220千伏电网规划
8.3.7配电网规划
……
第9章大型电力企业规划工程与应用
第10章能源电力规划工程项目管理与应用
参考文献

序言

前 言

自工业化以来的近三百年间,世界能源工业飞速发展,有力支撑了全球经济与社会
发展。人类对能源的利用,从薪柴到煤炭、石油、天然气等化石能源,再到利用水能、风
能、太阳能等清洁能源发电,每一次变迁都伴随着生产力的巨大飞跃和人类文明的重大进
步。在这个过程中,传统化石能源的大量开发使用导致的资源紧张、环境污染、气候变化
等问题日益突出,严重威胁着人类生存和可持续发展。全球化石能源资源有限,能源资源
与能源消费分布不均衡,能源开发越来越向少数国家和地区集中,一些资源匮乏国家的能
源对外依存度不断提高,能源安全问题十分严峻。

新中国能源电力工业发展的历程,大致可以分为三个阶段。

第一个阶段是1949—1978年,即计划经济时期。这一阶段能源电力工业发展的突出特
点是以生产为导向,重在开发,以煤为主,自给自足。煤炭在终端消费中的比重长期保持
在70%以上,石油和电力合计为25%左右。

第二个阶段是1979—2002年,即从改革开放到党的十六大。这一阶段能源电力工业发
展的突出特点是以效率为导向,开发与节约并重,能源开发以电为中心、煤为基础、多元
发展。煤炭在终端消费中的比重逐步降至50%左右,石油和电力合计为40%左右。期间,
我国于1993年由石油净出口国变为净进口国。

第三个阶段是2003年至今。这一阶段能源电力工业发展的突出特点是以可持续发展为
导向,节能减排要求贯穿能源开发、输送、消费的全过程。新能源开发和国际能源合作受
到高度重视,能源开发、利用、配置、消费等方式发生了深刻变化,能源电力结构在不断
地调整优化。

能源电力作为现代化的动力,关系到国计民生、关系到人类福祉。以新一轮能源电力
变革为契机,加快建立安全可靠、经济高效、清洁环保的现代化能源电力供应体系,成为
世界各国共同的战略目标。“规划的节约是最大的节约,规划的浪费是最大的浪费”逐步
成为人们的普遍共识。世界发达国家采用的是随着经济社会的发展,由政府指导、法律约
束、社会广泛参与的能源电力规划。我国的规划是随着计划经济时代的国民经济和社会发
展五年计划,逐步转变为社会主义市场经济时代的国民经济和社会发展五年规划。能源电
力规划是依据一定时期的国民经济和社会发展规划,预测相应的能源需求,从而对能源电
力的结构、开发、生产、转换、使用和分配等各个环节做出的统筹安排。近年来,我国不
断加强能源电力规划体系建设,国务院办公厅关于印发《能源发展战略行动计划(2014—
2020年)》国办发〔2014〕31号,国家发展和改革委员会、国家能源局关于做好电力项目
核准权限下放后规划建设有关工作的通知发改能源[2015]2236号,国家能源局关于印发
《省级能源发展规划管理办法》的通知国能规划 [2016]46号,国家能源局关于印发《电
力规划管理办法》的通知国能电力 [2016]139号等文件为规范能源电力规划工程管理、提
高规划质量,发挥了十分重要的作用。

作者在组织和参加辽宁省发展和改革委员会下达辽宁省“十三五”能源发展规划重大
课题研究,编制《辽宁省“十三五”能源发展规划》《辽宁省“十三五”电力发展规划》
等重大项目中,提出了能源电力规划工程系统动力学原理模型、能源电力规划工程“阶段
性、时效性、持久性”总体建设策略,以及规划项目全生命周期管理方法等,又本着力求
反映能源电力规划最新发展理论与工程实践相结合的原则,通过能源电力规划工程实际成
功案例,针对能源电力规划工程领域理论及工程技术问题提出了相应的解决方案。

本书分为10章,第1章绪论,介绍了国内外能源电力规划工程发展趋势,我国能源电
力规划领域重大政策及发展方向;第2章介绍了能源电力规划工程技术基本理论及最新研
究成果;第3章介绍能源电力规划工程基础知识及新技术;第4章介绍国家能源安全与发
展战略;第5章介绍能源电力规划信息平台与应用;第6章介绍能源规划工程技术与应用;
第7章介绍电力规划工程技术与应用;第8章介绍电网规划工程技术与应用;第9章介绍大
型电力企业规划工程与应用;第10章介绍能源电力规划工程项目管理与应用,以及在工程
实践中成功的案例。

本书特点是系统总结了能源电力规划工程理论和最新研究成果,运用社会发展系统
动力学原理,提出能源电力规划工程系统动力学原理模型、能源电力规划工程“阶段性、
时效性、持久性”总体建设策略项目全生命周期管理方法以及组织和参加能源电力规划工
程实践取得的成功案例。本着力求反映能源电力规划发展理论与工程实践相结合的原则,
通过能源电力规划工程实际案例,针对能源电力规划工程领域的工程技术问题提出了相应
的解决方案。读者通过本书既可以学习到能源电力规划工程的理论和基础知识,在能源、
电力、电网、电力企业规划、能源电力规划信息平台建设及能源电力规划工程中的最新技
术,也可以通过大量实例掌握能源电力规划工程组织、管理和技术实现的方法,是一本介
绍能源电力规划工程原理与应用方面的工具书。此外,本书还可作为高等院校、能源电力
等行业的培训教材,以及企事业单位从事能源电力规划工程原理与应用工作的领导、管理
人员、工程技术人员的参考用书。

衷心感谢辽宁省电力有限公司经济技术研究院领导和规划评审中心的同事们对本书的
编著出版所提供的大力支持,衷心感谢辽宁省电力有限公司科技信通部、发展策划部、哈
尔滨工业大学的领导和老师们的指导帮助。由于时间仓促,作者水平有限,书中的内容难
免有不妥之处,敬请读者批评与指正。



潘 霄

2017年3月于沈阳

文摘

第1章 绪论

能源电力规划工程原理与应用
世界各国正在将能源安全与能源战略上升到国家战略级别,在新常态下能源电力规划
工程正在发生着重大转变。我国能源电力规划领域的重大政策及发展方向关系到国民经济和
社会发展以及人民日常生活,也使得能源电力行业面临巨大的挑战和优化发展的重大机遇。
1.1 背景及意义
我国正在经历国民经济和社会发展的重大转折关键历史时期,两个一百年中国梦宏伟
的目标,激励着亿万中国人为之奋斗。科学合理的能源电力规划工程将为助力能源电力健
康发展,推动国家国民经济和社会发展稳步前进做出重要贡献。
能源供应和安全事关我国现代化建设全局。2013年,我国单位国内生产总值二氧化
碳排放比2005年下降了28.5%,非化石能源在一次能源中的比重提高到9.8%,水电装机容
量、风电装机容量、核电在建规模、太阳能热水器集热面积、农村沼气用户量均居世界第
一位。国家应对气候变化规划(2014—2020年)明确提出,到2020年,我国要实现单位国
内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%、非化石能源占一次能源消费的比重达
到15%左右。从2016年开始,我国大力推进供给侧结构性改革,主动调节供求关系,要用
5年时间再压减粗钢产能1亿~1.5亿吨,用3到5年时间再退出煤炭产能5亿吨左右、减量重
组5亿吨左右,中国单位国内生产总值用水量、能耗、二氧化碳排放量将分别下降23%、
15%、18%。能源电力行业面临巨大的挑战,也是优化发展的重大机遇。
能源电力规划工程是依据一定时期的国民经济和社会发展规划,预测相应的能源需
求,从而对能源电力的结构、开发、生产、转换、使用和分配等各个环节做出的统筹安
排。国家或地区的能源电力规划最重要的是要加强能源需求预测和能源开发供应预测,做
好能源统计和分析工作,对能源开发和节约的规划工作应加强可行性研究和技术经济论
证,为正确做出决策提供科学依据。能源电力是国民经济发展的物质基础,能源电力是国
家国民经济和社会发展的先行行业,因此,能源电力的发展与国民经济的发展必须保持适
当的比例。在国民经济总体规划中,能源电力的发展既由国民经济发展所决定,同时对国
民经济的发展也有促进和制约作用。能源电力规划工程应用研究对能源电力规划的编制与
实施具有十分重大的现实意义和深远的历史意义。

.
第1章
绪论

3

1.2
国内外能源电力及发展规划历程

本节介绍的主要内容包括世界发达国家能源电力及发展规划经历的历程,我国国民经
济和社会发展五年计划变迁与发展以及对能源电力规划的启示。

1.2.1 我国国民经济和社会发展的变迁与发展

我国的五年计划,后改称五年规划,全称为中华人民共和国国民经济和社会发展五年
计划,是中国国民经济计划的重要部分,属中长期计划。回顾五年计划/规划的历史,不
仅能描绘我国建国以来经济发展的大体脉络,也能从中探索中国经济发展的规律,从而指
导未来的经济发展。

1. 十个“五年”计划回顾

中国从1953年开始第一个“五年计划”,编制了十个“五年计划”。从“十一五”
起,“五年计划”改为“五年规划”。

注:除1949年10月到1952年底为中国国民经济恢复时期和1963年至1965年为国民经济
调整时期外。

“一五”计划,1953—1957年发展国民经济的计划。“一五”计划时期,完成基本
建设投资总额550亿元,新增固定资产460.5亿元,相当于1952年底全国拥有的固定资产总
值的1.9倍。工业总产值比1952年增长128.6%,五年合计钢产量1656万吨,等于旧中国从
1900年到1948年的49年间钢的总产量760万吨的218%,煤产量达到1.31亿吨,比1952年增
长98%;工业产值所占比重由1949年的30%提高到56.5%,重工业的比重由26.4%提高到
48.4%。1957年粮食产量达到3901亿斤,棉花产量达到3280万担,都超额完成计划。

“二五”计划,1958—1962年发展国民经济的计划。1956年9月召开的党的“八大”
通过《关于发展国民经济的第二个五年计划的建议的报告》。“二五”计划时期,工业产
值增长一倍左右,农业总产值增长35%,钢产量1962年达到1200万吨,基本建设投资占全
部财政收入的比重由“一五”时期的35%增长到40%左右,基本建设投资总额比“一五”
时期增长一倍左右,职工和农民的平均收入增长25%到30%。

“三五”计划,1966—1970年发展国民经济计划。“三五”计划时期,工农业总产值
增长16.2%,农业总产值增长2.2%,工业总产值增长21.1%,煤炭开采6806万吨,发电机
组容量860.4万千瓦,石油开采2777万吨,炼钢652.7万吨,铁矿开采3590.1万吨,合成氨
244.4万吨,化肥204.16万吨,水泥1533万吨,新建铁路交付营业里程3894公里,新建公路
31223公里,沿海港口吞吐能力1191万吨。

“四五”计划,1971—1975年发展国民经济计划。1971年3月,中共中央在批转1971
年计划时,《“四五”计划纲要(草案)》的部分指标也作为附件下发。“四五”计划时
期,工农业总产值完成计划的101.7% ,其中农业完成104.5% ,工业完成100.6% 。具体包
括粮食103.5%、棉花96.5%、钢79.7%、原煤109.5%、原油110.1% 、发电量103.1%、铁路
货运量98.7%,预算内基本建设投资完成101.6%,财政收入完成98%。

“五五”计划,1976—1980年发展国民经济计划。1975年,中共中央制定了《1976—
1985年发展国民经济十年规划纲要(草案)》,“五五”计划提出后三年(1978—
1980),建立独立的比较完整的工业体系和国民经济体系。“五五”计划时期,1978年
社会总产值为6846亿元,比1977年增长13.1%,1978年国民生产总值达到30l0亿元,比
1977年增长12.3%,比1976年增长19.4%。财政收入和支出连续两年大幅度增加,扭转了
1974—l976年连续三年财政赤字、财政收支恶化的状况。

“六五”计划,1981—1985年发展国民经济计划,是按照党的十二大提出的到本世
纪末(20世纪末)经济建设的战略部署制定的,是继“一五”计划后的一个比较完备的
五年计划。“六五”计划时期,工农业总产值平均每年增长11% ,国民生产总值1985年
达到7780 亿元,与1980 年相比,平均每年增长10% 。1985 年与1980 年相比,钢产量增长

26.1%,煤炭增长37.1%,发电量增长35.8%,原油增长l7.9%,粮食产量年均增长21.4%

棉花增长92.8%。财政收入平均每年增加l59亿元,年递增l2%,实现了财政收支平衡。
“七五”计划,1986—1990年国民经济和社会发展计划,《中共中央关于制定国民
经济和社会发展第七个五年计划的建议》,六届人大四次会议审议批准。在一个新的五年
计划刚刚起步的时候,国家就制订出了完整的经济和社会发展计划,这在我国社会主义计
划经济史上是第一次。“七五”计划时期,我国各项主要经济生产指数分别达到:粮食
42500万吨,棉花425万吨,发电量5500亿度,原煤l0亿吨,原油1.5亿吨,钢5800万吨,全
社会各种货运量94亿吨,全社会固定资产投资l2960亿元。

“八五”计划,1991—1995年国民经济和社会发展计划。“八五”计划期间取得的最
大成就是提前五年完成了到2000年实现国民生产总值比1980 年翻两番的战略目标。国民生
产总值达到57600亿元,扣除物价因素,是1980年的4.3倍。总量居世界第一位的有煤炭、
水泥、棉布、电视机、粮食、棉花、肉类;居世界第二位的是钢和化学纤维;发电量居世界
第三位。“八五”期间全社会固定资产投资累计完成38900亿元,年均增长l7.9%,比“七五”
高l3.6个百分点,其中国有单位投资年均增长22.9%,高于“七五”年均4.1%的水平。

“九五”计划,1996—2000年国民经济和社会发展计划,中共十四届五中全会通过
了《关于国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标建议》。“九五”期间,中
国经济与社会全面发展,顺利完成了社会主义现代化建设的第二步战略目标,在1997年比
预期目标提前3年实现了人均国民生产总值比1980 年翻两番的目标,5年间,国内生产总值
(GDP)年平均增长8.3%,大大高于世界平均3.8%的增长速度,人民生活总体上达到了

小康水平,为进一步实现第三步战略目标奠定了良好的基础。

“十五”计划,2001—2005年国民经济和社会发展计划,是社会主义市场经济体制
下的第一个五年计划。2005年,全年国内生产总值达到18.23万亿元,比上年增长9.9%;
财政收入突破3万亿元,增加5232亿元;中国经济保持8.8%的年均增速;青藏铁路全线贯
通,神舟六号载人航天飞行圆满成功,标志着我国在一些重要科技领域达到世界先进水
平。城镇新增就业970万人;城镇居民人均可支配收入达到,农村居民人均纯收入
达到,扣除价格因素,分别增长9.6%和6.2%。

2.“五年”计划改为“五年”规划历程

“十一五”规划,2006—2010年国民经济和社会发展的规划。从“十一五”起,国家
将“五年计划”改为“五年规划”。

“十一五”以来,在国民经济年均增长超过10%的推动下,中国经济总量不断扩大。
2010年国内生产总值超过39.8万亿,经济总量由“十五”期末的第4位,上升到第2位。二
产增加值占GDP的比重由2005年的47.7%下降到2010年的46.9%,服务业占GDP的比重由
2005年的40.3%上升到2010年的43.0%。从就业看,服务业就业比重呈上升趋势,由2005
年的31.4%增加到2009年的34.1%。2009年中央财政“三农”支出是2005年的2.5倍,中央
政府投资中用于农业和农村的比重超过40%。

“十二五”规划,2011—2015年国民经济和社会发展规划。期间国内生产总值年均增
长7%,城镇新增就业4500万人,城镇登记失业率控制在5%以内,服务业增加值占国内
生产总值比重提高4个百分点;研究与试验发展经费支出占国内生产总值比重达到2.2%,
每万人口发明专利拥有量提高到3.3件;非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%;单位
国内生产总值能源消耗降低16%,单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%;主要污染物
排放总量显著减少,化学需氧量、二氧化硫排放量分别减少8%,氨氮、氮氧化物排放分
别减少10%;森林覆盖率提高到21.66%,森林蓄积量增加6亿立方米。
ISBN7302470294,9787302470298
出版社清华大学出版社
作者潘霄
尺寸16