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人民日報:特高壓電網,清潔能源大動脈
作者: 222  發布時間:2013-3-21 14:39:05

人民日報:特高壓電網,清潔能源大動脈

 

  能源是支撐國民經濟與社會發展的重要物質基礎,常規化石能源的有限供應能力和日益嚴重的生態環境危機是世界各國面臨的共同挑戰,大力發展清潔能源已成為各國的共識和戰略性選擇。由于我國能源資源中心與負荷中心分布不均衡,影響對清潔能源進行高效開發利用,這是制約我國清潔能源發展的主要瓶頸。而發展特高壓電網,可以充分發揮大電網跨區優化配置資源的能力,為清潔能源的發展提供堅實基礎。

 

  發展清潔能源是國家的能源戰略選擇

 

  當前,我國能源需求保持剛性增長,而常規化石能源可持續供應能力已出現不足,較難滿足未來的潛在能源需求。大力發展清潔能源,是國家能源戰略的必然選擇。

 

  清潔能源大多轉化為電力加以利用,主要包括水電、核電、風電和太陽能發電等。2012年我國共消納清潔能源電量10662億千瓦時,占全部上網電量的21.4%,其中水電、核電、風電和太陽能發電量分別達到8641億、982億、1004億和35億千瓦時。截至2012年底,我國清潔能源裝機超過3億千瓦,占總裝機比例達到28%。

 

  我國《能源發展“十二五”規劃》明確提出了未來我國清潔能源的發展目標,規劃到2015年實現水電裝機規模達到2.9億千瓦,核電裝機4000萬千瓦,風電裝機1億千瓦和太陽能發電裝機2100萬千瓦。

 

  建設特高壓外送通道是促進西部和北部可再生能源基地開發及外送的需要

 

  我國清潔能源資源蘊含豐富的地區主要集中在西部、北部,而能源消費需求主要集中在經濟較為發達的中東部地區,西部的清潔能源發電需要大量送到中東部負荷中心地區。距離一般都超過1000公里,超出了500千伏線路的經濟輸送距離。而特高壓輸電能實現各種清潔能源的大規模、遠距離輸送。

 

  從世界各國的清潔能源發展模式選擇來看,加強集中開發與輸送風電等非水可再生能源正逐漸成為主流趨勢,并積極規劃研究輸電通道擴展,以滿足未來高比例風電、太陽能發電等并網和消納的需要。

 

  (一)水電

 

  資源分布:我國水能資源豐富,技術可開發量5.42億千瓦,位居世界第一。但水能資源分布不均衡,80%以上分布在四川、云南、西藏等經濟相對落后的西南地區,東部地區僅占4.6%。

 

  外送規模:西南地區負荷水平低,水電大規模開發后需要外送。預計到2020年西南水電外送規模將達到7600萬千瓦,占全國水電總裝機的22%,外送電量將達到3000億千瓦時,占全國水電總發電量的25%。西南水電基地距離東中部負荷中心1000—3000公里,通過建設特高壓交直流輸電通道,可以將電能大規模輸送到東中部負荷中心地區。金沙江下游和雅礱江下游的大型水電站距離本省負荷中心較遠,可以通過特高壓直流外送。對于四川境內的其他水電外送電源,則可交流匯集后外送。

 

  (二)風電

 

  資源分布:從我國風能資源分布看,蒙東、蒙西、新疆哈密、甘肅酒泉、河北壩上、吉林、山東沿海和江蘇近海等大型風電基地風能資源豐富,50米高度3級以上風能資源的潛在開發量約19.1億千瓦,占全國潛在開發量的80%左右。

 

  外送規模:預計2020年“三北”地區風電開發規模占全國的85%左右。按照“先省內、后區域、再全國”的風電消納思路,東北地區的黑龍江、吉林、蒙東風電在區域電網內擴大消納市場的空間不大,風電的大規模開發需要靠跨區外送;西北地區,由于西北電網消納酒泉風電的能力已經不足,甘肅、寧夏、新疆風電在區內消納后,剩余部分需要通過特高壓直流直接跨區外送;華北地區,蒙西風電除了在區內電網及京津唐電網消納外,還需要外送到東中部負荷中心消納。初步分析,2020年全國風電跨區外送規模將達到1億千瓦左右。

 

  (三)太陽能發電

 

  資源分布:從我國太陽年輻射總量的分布來看,西北的青藏高原、甘肅北部、寧夏北部和新疆南部等沙漠、戈壁灘地區全年日照時數較長,是我國太陽能資源最豐富的地區,適宜規;虚_發。

 

  外送需求:太陽能發電基地主要集中在西部偏遠地區,也面臨規;l展的外送消納問題。同時,太陽能發電需要電網提供額外的調峰容量,但西北等地區調峰能力不足。發展特高壓跨區電網,有利于促進遠離負荷中心的太陽能發電的規;、集約化開發利用,實現風光水火統籌協調開發。

 

  因此,通過建設特高壓電網,構建能源流動高速通道,可以為清潔能源的規;l展奠定堅實基礎,在全國范圍內進行資源優化配置。在此基礎上,再通過加快受端地區抽水蓄能、燃氣電站等調峰電源的建設,解決高比例清潔能源接入帶來的電網安全穩定運行難題。

 

  清潔能源高效消納利用需要發揮特高壓同步電網平臺作用

 

  隨著西部和北部清潔能源外送規模的增大,未來我國華北、華中、華東等電力系統運行復雜程度進一步提高,對受端電網的資源配置能力和協同運行平臺功能提出了更高要求,要求受端電網覆蓋面積更大、網架更加堅強、動態平衡能力和安全穩定水平進一步提升。特高壓同步電網通過在受端形成堅強特高壓網架支撐,滿足全國水電、核電、風電與太陽能發電等清潔電源的規;_發與高效利用的需求。

 

  (一)水電

 

  特高壓電網擴大水電基地的受端市場。隨著西南地區水電的進一步開發,需要在受端地區構建堅強特高壓電網網架,通過跨區域調節,實現西南水電在東中部地區的高效消納。同時加強西南水電基地與西北地區聯網通道的建設,在不同季節、不同時段進行大規模電力“吞吐”,實現更大范圍內的水火互濟和豐枯調節。

 

  (二)核電

 

  特高壓電網促進核電的集中接入、高效配置與安全運行。我國核電的優先發展地區是東部沿海省區,2020年華東地區核電裝機容量將達到3000萬千瓦左右。若仍依賴于傳統的超高壓電網,將大大增加走廊選擇難度,技術經濟性也不甚合理,也會加重系統短路電流超標問題的解決難度;同時,隨著華東沿海地區受入直流規模的不斷增加,如果只依靠或加強現有的超高壓電網,發生嚴重故障時華東存在電壓失穩問題,無法保證核電機組的穩定運行。在華北、華東、華中等受端地區建設特高壓同步電網,可以降低直流集中饋入華東電網所引發的安全風險。此外,通過特高壓同步電網,借助其他區域電網的富余調節能力,保證沿海核電能穩定在額定工況下運行。

 

  (三)風電

 

  發展特高壓同步電網,構建風電高效消納平臺。在我國東中部地區,除了要高效消納區域內規劃建設的蒙西、河北、山東、江蘇等基地的風電外,還要大規模接納東北、西北風電基地送入的風電。因此,在東中部受端地區構建特高壓同步電網,可打造更大的資源優化配置平臺,解決我國風電大規模開發消納能力不足的難題。由于華北、華東、華中等受端地區存在一定的季節差和時差,系統負荷的最大、最小值出現的月份和時段不同。建設統一規劃運行的特高壓同步電網,具有顯著的錯峰、降低峰谷差等效益;還可以利用各區域電網中各類電源在各個季節調峰能力的互補,提高系統的風電消納能力。研究表明,通過構建華北—華中—華東特高壓同步電網,其風電接納能力比三個區域電網單獨接納能力的總和提高約4000萬千瓦。

 

  結語

 

  總體來看,特高壓電網在促進我國清潔能源發展中作用巨大。測算表明,2020年我國跨區電網可輸送和配置非化石能源發電量約7000億千瓦時,折合標煤2.2億噸,對2020年15%非化石能源目標的貢獻度達30%左右。

 

  面對我國清潔能源資源中心及國民經濟發展中心逆向分布的現實情況,實現高效開發與利用成為發展清潔能源的根本要求。發展特高壓電網,能推動國家能源戰略的順利實施,是利國利民的重大舉措。

 
 
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