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      資源配置能力增強 電網質效實現雙升

      摘要:2020年,我國輸電網發展牢牢把握能源轉型節奏,保持世界上新能源發電并網規模最大、輸電能力最強、安全運行記錄最長的領先位置。 一個能源資源優化配置能力更強的平臺加速建設...

             2020年,我國輸電網發展牢牢把握能源轉型節奏,保持世界上新能源發電并網規模最大、輸電能力最強、安全運行記錄最長的領先位置。

        一個能源資源優化配置能力更強的平臺加速建設,我國西電東送能力達2.6億千瓦,全年跨省跨區送電量達21492億千瓦時,有效緩解我國能源資源與負荷分布矛盾,有力推進能源供給和消費向清潔低碳加速轉型。

        一張安全保障能力更強、運行效率更高的電網,為經濟社會發展提供著堅強動力支撐。全國大電網基本實現聯通,我國已形成以東北、西北、西南區域為送端,華北、華東、華中、華南區域為受端區域間交直流混聯的電網格局,電網技術水平和運行效率顯著提升。

        專家預測,在能源轉型帶來的能源發展新態勢下,電網作為大范圍、高效率配置能源資源的基礎平臺,其重要性愈加凸顯。到“十四五”末跨區跨省電力流規模將提高到3.7億千瓦左右,電網將在資源配置、調節互濟和提高電力系統整體經濟性中發揮更為關鍵的作用。

        全國能源資源優化配置 有力推進能源轉型

        2020年是檢驗能源清潔低碳轉型發展成效的一個關鍵時間點。打贏藍天保衛戰三年行動計劃的一系列目標以這一年為節點,國家清潔能源消納三年行動計劃也在此收官。我國提前完成非化石能源消費占比15%的任務,水電、風電、光伏發電利用率分別達到96.6%、97%和98%,超出目標要求。在能源消費“雙控”和清潔低碳轉型的進程中,電網對能源資源的大范圍、高效率配置能力不斷增強,作用日益突出。

        這一年,我國持續加快跨省跨區電力通道建設,優先保證清潔能源送出,充分發揮大電網綜合平衡能力,全年完成跨區送電量6130億千瓦時,同比增長13.4%,完成跨省送電量15362億千瓦時,同比增長6.4%。一批大型清潔能源基地電力外送大通道建成投運,青海—河南、張北—雄安、昆柳龍直流等工程破解特大型清潔能源基地集約開發的世界級難題,白鶴灘—江蘇、雅中—江西等特高壓工程開工建設,為清潔能源持續發展增強后勁。“十三五”期間我國共建成投運跨省跨區重要輸電通道23條。國家電網跨省區輸電能力達2.3億千瓦,輸送清潔能源電量比例達43%,南方電網西電東送能力超過5800萬千瓦,輸送清潔能源比例超過80%。輸電能力的提升推進清潔能源消納整體形勢持續向好,可再生能源裝機和利用率實現“雙升”。2020年我國可再生能源發電裝機和發電量分別增長17.5%、8.4%。水能利用率同比提高0.73個百分點,風電利用率提高1個百分點,光伏發電利用率與2019年持平。

        特高壓骨干網架和區域電網結構的優化完善,為充分發揮大電網平臺作用、加強區域間相互支援和盈缺互濟打下了更堅實基礎。蒙西—晉中特高壓投運,華北地區形成“三縱兩橫一環網”的特高壓骨干網架。陜西神木、新疆莎車—和田、阿勒泰—準北等750千伏輸變電工程建成,進一步完善了西北地區主網架,新疆實現750千伏電網全覆蓋,形成了“內供四環網”的主網架格局。西藏第4條電力天路阿里聯網工程投運,全國陸地最后一個地級行政區域正式接入國家大電網。云貴互聯通道工程投運,云南與貴州兩省形成電力互聯互濟綜合體。閩粵聯網工程獲得核準,這是繼2004年后國家電網與南方電網在互聯通道建設方面的第二次“牽手”,工程將電力系統負荷特性和電源結構存在互補性的廣東、福建兩省電網互聯,將實現電力互補余缺、互為備用,提高電網安全保障能力。

        安全運行和靈活調節能力增強 提升電力系統質效

        電網是協調供需平衡、保障電力系統安全運行和提升系統運行效率的關鍵環節。應對涉網性能較差的清潔能源大規模接入、局部地區特別時段的電力供需矛盾加劇,以及云大物智移鏈等技術加速融合等新形勢新挑戰,電網發展更加注重提升安全運行水平和運行效率,增強系統調節能力,以安全高效的電網支撐安全高效的電力系統。

        2020年電網完成投資4699億元,新增220千伏及以上變電容量2.2億千伏安,全國220千伏及以上變電容量近44.9億千伏安,電網發展與電源和電力需求增長相協調。

        柔性直流輸電、大電網安全、新能源并網等技術不斷取得突破。世界首個柔性直流電網工程組網——±500千伏張北柔性直流電網試驗示范工程四端帶電組網成功,可實現多電源供電、多落點受電和新能源孤島接入,具有更好的經濟性與靈活性。昆柳龍直流工程讓特高壓邁入了柔性直流時代。大規模復雜混聯電網仿真分析的精度和效率實現新提升。電網核心芯片研發應用成效顯著。新能源功率預測和調控進一步加強。

        網架結構的不斷完善和輸配電技術的進步顯著提升電網安全運行水平,為電網優化調度運行方式,靈活配置能源資源奠定基礎。同時,與電力市場交易等措施相配合,輸電通道利用率穩步提升。2020年三季度,南方電網西電東送通道利用率達91%,其中直流通道利用率達89%,均為歷年最高水平。2020年1~10月,全國14回特高壓直流平均利用小時3675小時,預計全年利用小時3880小時左右,較2018年增長約480小時。

        為增強系統調節能力,增強源網荷儲統一發展,我國持續推動抽水蓄能電站建設。2020年,山西垣曲、山西渾源、浙江磐安、山東泰安二期等一批抽蓄電站開工建設。國家電網在運在建抽蓄電站51座,裝機達6300萬千瓦,南方電網在運在建抽蓄電站7座,裝機1028萬千瓦。抽蓄電站的“穩定器”“調節器”“平衡器”作用正充分釋放,在提升電網調峰調頻能力,提升大電網綜合防御能力,保障電網安全穩定運行,提高電力系統經濟運行水平方面發揮重要作用。

        “十四五”重點應對大規模新能源并網和交直流混聯挑戰

        “十四五”時期,電網發展面臨著更具挑戰性的新形勢新任務。碳達峰、碳中和目標和2030年風電、太陽能發電裝機達到12億千瓦以上的要求,意味著未來一段時期新能源將持續大規模接入電網。十九屆五中全會提出構建現代化基礎設施體系,優化電力生產和輸送通道布局,提升新能源消納和存儲能力。這為“十四五”期間電網容量持續增長、實現高質量發展奠定了主基調。電網應在能源清潔低碳轉型中發揮更為積極的引領作用。

        同時,我國電網已進入大規模特高壓交直流混聯時代,系統運行方式更加復雜,電網“雙高”“雙峰”特性更為明顯,電力電量平衡將面臨更嚴峻考驗。2020年冬季湖南等省份出現的缺電狀況反映出能源資源配置仍然不充分的問題,電網的資源配置和靈活調節能力仍待加強。

        2021年全國能源工作會議提出,要著力加快構建適應高比例大規??稍偕茉窗l展的新一代電力系統,優化完善各地電網主網架,提升省間電力互濟能力,優化電力生產和輸送通道布局,著力提升跨省區輸電通道利用效率,加快推進雅中至江西、陜北至湖北、白鶴灘電站外送等跨省區輸電通道的規劃建設。

        以目標和問題為導向,可以預見,“十四五”期間電網進行資源配置的規模和強度將明顯增強,跨省區輸電容量將持續增長。中電聯預測,到2025年我國新能源滲透率將達到55%,華東、華北、華中和西南地區將形成特高壓環網,跨區跨省電力流規模將提高到3.7億千瓦左右,新增抽水蓄能電站裝機3000萬千瓦。國網能源研究院發布的《中國能源電力發展展望2020》預測,我國跨區輸電通道容量仍有較大增長空間,2035年、2060年跨區輸電容量將達4億千瓦、5億千瓦以上。

        投資規模大、產業鏈條長的電網重大工程,將繼續在國內大循環中發揮帶動社會投資、促進電力裝備產業轉型升級的重要作用。

        國網能源研究院電網發展綜合研究所副所長靳曉凌認為,“十四五”期間輸電網發展將重點把握好以下幾方面:一是持續推動各級電網協調發展,提高頻率、電壓等系統支撐調節能力,滿足高比例清潔能源的接入和消納需求。二是更加注重源網荷儲一體化運行,充分利用技術可行、經濟性合理的靈活性資源,進一步優化跨區直流運行方式,完善跨省跨區電力市場化交易機制,提升電網優化配置能源資源的能力。三是更加注重提質增效,多措并舉提高典型工程的投資成效,提升電網運行效率,促進電網的高質量發展。四是更加注重增強電網抵御嚴重故障的能力,特別是極端場景下的電網安全運行能力,提升應急保障能力。

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