近年来，我国部分经济发达地区的负荷密度呈逐年上升趋势，有些城市的负荷密度甚至超过了巴黎、悉尼等世界经济发达的地区，对电力运行与发展带来较大影响。电力空间负荷密度（下称负荷密度）是表征单位供电面积负荷大小的参数，能直观反映地区负荷分布密集程度，通常用来衡量、预测地区电力负荷发展水平及前景，指导城市电网规划与建设，对地区经济产业布局及优化也有指导作用。

   本文对珠三角地区主要城市负荷密度的现状及发展趋势进行了调查，对高负荷密度可能引发的电力发展及运行方面的问题进行了研究，并从城市和电网规划以及政策导向等方面提出了有关建议。

   一、珠三角与世界主要城市负荷与人口密度对比负荷密度与地区能源构成、经济发展水平、居民生活水平、产业类型、用地性质和土地开发强度等因素相关，目前无统一计算方法，通常采用城市年大供电负荷或年平均供电负荷除以城市供电面积得出。本文采用年大供电负荷计算。

   珠江三角洲地区包括广州、深圳、珠海、佛山、东莞、江门、惠州、肇庆、中山等九市，是我国发达的经济区之一。“十一五”期间，珠三角地区负荷密度以年均9.2%的速度增长，至2010年，达0.98兆瓦/平方千米，已接近北京市，是世界负荷密度大的地区之一。广州、深圳、佛山、东莞等珠三角核心区域的负荷密度达到2.57兆瓦/平方千米，高于北京、悉尼等城市。局部区域，如深圳、东莞的负荷密度分别高达6.18和4.28兆瓦/平方千米，已接近世界负荷密度大的纽约、香港、东京等城市。珠三角主要城市与世界主要城市负荷密度和人口密度对比情况如下图（部分数据来自新闻报道和当地电力公司发布的统计数据）。

   近年来，珠三角地区电力需求仍保持年均9%以上的高速增长态势，而同期纽约、东京、香港等城市电力需求年均增幅均低于1%，甚至负增长。预计珠三角地区2015年负荷密度将达1.07兆瓦/平方千米，而区内电源装机仅能满足51%的负荷需求。

   负荷密度的快速增长加大了供电压力，并带来了一系列安全风险。

   一是增加了负荷中心区电力供应的压力。珠三角地区属典型的受端电网，变电容量占全省的78.9%，负荷约占全省负荷的80%，电源装机仅能满足区内57%的负荷需求，需从西部、粤东、粤北远距离、大容量送入电力。随着负荷密度的增加，加上珠三角地区环境容量不足，珠三角地区对外部电能的依赖性越来越强，保障珠三角电力供应的压力将越来越大。预计今年迎峰度夏期间，珠三角地区大电力缺口将达600万千瓦。同时，广州中部、深圳、东莞等局部地区，由于变配电能力不足，即使在电源充足的情况下，部分时段仍需限制用电。

   二是电网建设难度及建设成本不断提高。高负荷密度需要高电压等级、大容量的输变电设施提高供电能力，如东莞地区已建成4个500千伏变电站。而珠三角负荷中心区域的土地开发利用率已经很高，征地难、地价高是电力建设中的突出问题，很难找到合适地块和通道建设变电设施及接入线路，如广州220千伏永福变电站建设受阻五年，500千伏狮桂线中山段建设受阻一年。半地下、地下变电站以及地下电缆方式可在一定程度上缓解征地难的问题，但需要增大2-3倍电网建设成本。2010年珠三角地区单位电量电网投资0.11元/千瓦时，较2005年提高83%，“十一五”年均增速12.9%，单位电量投资增速明显高于电量年均9%的增速。

   三是电力安全运行风险不断增加。负荷高度集中导致珠三角变电站布点密集，电网结构紧凑，一基铁塔撑着多回线路、几百万千瓦的电力，安全风险较大。加之区外长距离、大功率电源送入珠三角，一旦发生电网事故，很可能迅速扩大，加大大面积停电的风险。美国纽约电网负荷密度高、受电特性明显，与珠三角电网特性类似，于1977年和2003年分别发生了因电压崩溃引起的大面积停电事故，值得反思和借鉴。近年来，珠三角地区500千伏短路电流持续升高，2008年为56千安，2011年达66千安。已有部分500千伏站点故障时短路电流超过设备设计极限（63千安），存在系统故障后设备损坏并扩大事故的严重风险。同时，由于珠三角负荷密度大的中心城区未配备足够的动态无功补偿容量以及事故应急电源和黑启动电源，当系统发生严重故障时，极易引发电压崩溃导致系统瓦解和大面积停电，且难以快速恢复。

   三、有关建议纽约、东京等城市早在上世纪80年代就开始研究应对高负荷密度的措施，尤其是纽约大停电之后，进一步加大了研究、监测和控制力度。近几年，国外部分发达城市的负荷密度已呈缓慢增长态势，借鉴他们的经验，结合我国实际，要合理解决高负荷密度引发的电力安全供应方面的问题，在完善技术手段的同时，更需在电力与城市协调发展、电力与产业协调发展等方面加大力度。

 （一）加强电网分层分区管理，通过技术手段降低电网运行风险在现有系统条件下，通过加强电网分层分区管理，优化电网结构和电源配置可有效缓解高负荷密度引发的电力安全运行风险。广东电网公司采取500千伏电网解环、220千伏电网分区运行及变电站开关增加小电抗等措施降低短路电流，有显著的效果。但也对系统的运行特性、可靠性和网损带来一些影响，需要更深入的研究，管理层面和技术层面要妥善应对。

 （二）建立综合能源规划机制，优化电网结构与电源配置开展综合能源规划，统筹协调电网、电源规划与建设。推动在负荷中心区，特别是现代化中心城区发展分布式清洁、高效支撑电源及事故应急电源，提高电力长期保障能力和城市电力安全应急能力。在负荷密度大的区域建设分布式动态无功补偿装置，满足系统动态无功补偿的需要。将电网规划纳入地方城市发展规划，以法定形式予以确认，解决电力建设征地难问题。

 （三）引导产业升级与转移，促进电力与产业布局的协调发展既强调电力服务于经济发展、满足生产需求，又把电力作为产业发展的约束条件，利用行政手段、市场机制和价格杠杆促进产业合理布局，梯度转移。在电源相对集中、负荷密度较低的地区，优先发展工业项目，一方面促进该地区经济发展，增加电力消纳能力，减少外送，缓解输电通道紧张等压力，另一方面，有利于促进区域协调发展，同时缓解负荷密度较大的地区短路电流继续增大、安全风险大等问题。统筹规划，协调发展，提高资源配置的总体效率及保障能力，乃长远解决之道。