新型電力系統建設按下“加速鍵”
2024-08-24 16:05:24
一條銀線，跨越東西，千里送電。
7月29日，甘肅至浙江特高壓直流工程開工，線路全長2370公里，每年可輸送電量超360億千瓦時，其中一半以上為新能源。
這是一條兩省互利雙贏的電力“高速路”：對甘肅而言，大規模新能源消納有了更多出路——目前甘肅新能源發電裝機規模超過5700萬千瓦，工程投運后將匯集新能源電源1120萬千瓦；對浙江而言，大電網穩定運行有了更強保障——浙江約1/3的用電為外來電，工程投運后將使全省外來電接納能力提升約20%。
我國95%左右的非化石能源主要通過轉化為電能加以利用。近日，《中共中央國務院關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》提出，“加快構建新型電力系統”“加強清潔能源基地、調節性資源和輸電通道在規模能力、空間布局、建設節奏等方面的銜接協同”。
構建清潔低碳、安全充裕、經濟、供需協同、靈活智能的新型電力系統進展如何？記者進行了采訪。
加大非化石能源開發力度，推進煤電綠色低碳化升級
瀾滄江中下游，江水奔騰，穿谷而過，景洪、糯扎渡、小灣等10余座水電站將蓄積的巨大水能轉化為電能。在華能瀾滄江水風光多能互補一體化清潔能源基地，兩岸“光伏海”綿延、“大風車”矗立，攜手保障迎峰度夏電力供應。
在這個基地，“我們借助跨流域梯級電站調度控制系統，確保50多臺水電機組多發滿發，同時加快建設風電和光伏項目。6月1日至8月12日，發電量超300億千瓦時，相當于約1000萬戶家庭一年的用電量。”中國華能水電領域首席專家李紅剛介紹。
新型電力系統中，非化石能源發電將逐步轉變為主體，核、水、風、光等多種清潔能源協同互補發展，構建多元綠色低碳電源供應結構。我國已建成全球規模大的電力供應系統和清潔發電體系，對全球非化石能源消費增長的貢獻度超過40%。
保供“穩”的基礎夯實。截至2023年底，全國全口徑發電裝機容量29.2億千瓦。全國人均生活用電量從2013年的約500千瓦時，增長到2023年的接近1000千瓦時。
發展“綠”的成色更足。2013年至2023年，我國風電裝機規模增長近5倍，光伏發電裝機規模增長30多倍。截至今年上半年，風電、光伏發電合計裝機已超過煤電裝機。
“能源供給既要安全可靠，也要清潔低碳，還要成本合理，破解這個難題，根本上要靠新能源高質量發展。”國家能源局有關負責人介紹，我國新能源發電已實現平價上網。部分資源條件較好地區，風電、光伏發電平均度電成本已降至0.3元以下，未來還將繼續下降。
由于新能源發電具有間歇性、隨機性、波動性等特點，因此需要與煤電等常規電源打好配合。2023年，煤電裝機比重雖然不足四成，但發電量占比接近六成，還是電力安全保障的“壓艙石”。
陜西榆林市，國家能源集團錦界電廠65米高的平臺上，汽輪發電機組有序運行。“這是我國首臺高位布置發電機組，可有效縮短高溫高壓管道長度，提升熱效率。”國能錦界公司總經理陳兵介紹，電廠還應用了碳捕集利用與封存技術，將燃煤發電產生的二氧化碳用于油田驅油、化工廠制備小蘇打等，高峰期每天可外運二氧化碳375噸。
近年來，我國加快現役煤電機組節能降碳改造、靈活性改造、供熱改造“三改聯動”。截至2023年底，95%以上煤電機組實現了超低排放。2023年6000千瓦及以上火電供電標準煤耗302克/千瓦時，10年來累計下降近20克/千瓦時；全國單位火電發電量煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量較2014年下降均超九成。
“碳捕集利用與封存是實現大規模化石能源零排放利用的主要技術之一。”中國工程院院士楊勇平認為，應全力攻克這項技術面臨的成本高、基礎設施建設滯后等難題，同時加快布局一些未來技術，實現二氧化碳的低能耗捕集，讓煤電綠色低碳化升級步伐進一步加快。
推進輸電通道和儲能建設，提升電網運行效率
電網，連接電力生產與消費的“橋梁”。長期以來，我國跨省區輸電通道主要輸送傳統電力，新能源占比較低。但隨著“沙戈荒”大型風電光伏基地有序建設，新能源外送消納需求持續增加。如何讓電力發得出、供得穩？
——打通主網“大動脈”，助力新能源消納。
四川甘孜藏族自治州二郎山上，一座座“8條腿”的門型輸電鐵塔延向遠處。這里是川渝特高壓輸電工程施工現場，近90米高的鐵塔上，工作人員緩緩挪動到橫擔兩端，準備完成后的鐵塔組立工序。
工程建成后，可將西南地區電網主網架的電壓等級從500千伏提升到1000千伏，預計每年輸送清潔電能超350億千瓦時，既滿足川西地區清潔能源送出需求，也提高成渝地區供電保障能力。
眼下，張北—勝利1000千伏特高壓交流工程建設進入加速期，每年可從內蒙古錫林郭勒盟、河北張家口能源基地向京津冀魯蘇等地輸送超過700億千瓦時的電能；昆柳龍特高壓多端混合直流工程穩定運行，將烏東德水電站的源源綠電送往粵港澳大灣區……截至2023年底，我國共建成39項特高壓輸電工程，西電東送能力超過3億千瓦，支撐了東中部地區約1/5的用電需求。
——建強配網“毛細血管”，提升供電可靠性。
配網是連接電網主網和用戶的“毛細血管”，關系到“后一公里”用電問題。
廣東茂名市根子鎮，采鮮園果蔬專業合作社廠房內，經過預冷的龍眼陸續出庫，發往全國各地。今年4月，為解決配網過載、低電壓等問題，南方電網根子供電所完成全鎮配電網改造，戶均供電容量是原來的2倍。“過去只能開一臺冷庫，電網升級后又添置了一臺，能將更多新鮮水果送到客人手中。”社長林常珍說。
安徽黃山市深渡鎮，新安江水清岸綠，民宿、農家樂等悄然興起。依托自主開發的微電網協同管理平臺，國網黃山供電公司能夠實時監測電網運行，一旦發生故障，自動切換為分布式光伏和儲能供電，整個過程僅需3至5毫秒。
這些年，我國加快推動一批配電網建設改造任務，智能配用電、微電網、分布式供能技術應用規模不斷擴大，供電可靠性持續提升。2023年全國供電系統用戶平均供電可靠率為99.911%。
——發展電網“穩定器”，增強系統調節能力。
針對發電不穩定的新能源，需要儲能等來擔當“穩定器”，平衡電網供需。
“現在風電大發、消納緊張，請立即開啟2臺機組抽水運行。”8月12日6時55分，接到華北網調調度電話指令，國網新源河北豐寧抽水蓄能電站中控室隨即展開操作：7時02分，6號機組抽水并網，8分鐘后2號機組抽水并網；7時15分至8時45分，逐步開啟另外4臺機組抽水，助力新能源消納。
抽水蓄能之外，具有布局靈活、建設周期短等優勢的新型儲能也在迅速發展。在湖北，利用廢棄鹽穴作為儲氣庫，壓縮空氣儲能電站單次儲存電量，可供一座中小城市連續用電5小時；在廣西，百兆瓦時級鈉離子電池儲能電站一期項目投運……截至6月底，全國建成投運的新型儲能項目累計裝機規模達4444萬千瓦/9906萬千瓦時，較2023年底增長超40%。
——升級運維“黑科技”，提升電網運行效率。
調度是電力系統運行的“指揮中樞”。南方電網電力調度控制中心大屏上，風機風速、光伏板實際功率等信息實時變動，人工智能“大腦”運轉，預測上萬個風光發電單元在未來數小時的發電量，并向千里之外的電站發出一項項指令，保障電網供需實時平衡。目前，南方電網風電、光伏短期預測準確率分別達到85%、91%。
為了提升電網運維效率，還有不少巡檢機器人“入職”電網，大顯身手。
北京首都功能核心區的地下電力隧道內，一只搭載視頻、紅外成像等設備的四足“機器狗”正對電纜進行巡檢監測。國網北京市電力公司設備部輸電處處長譚磊告訴記者，這只“機器狗”配備了可360度旋轉的機械臂，每30分鐘就能巡檢約1公里的電纜設備。預計今年年內，首都功能核心區、城市副中心等5處區域都將實現電纜隧道數字化無人巡檢。
深入實施電能替代，挖掘需求側響應活力和節能潛力
加快構建新型電力系統，離不開終端能源消費的轉型升級。當前，我國終端用能領域電氣化水平逐步提升，電力消費新模式不斷涌現。
——深入實施電能替代，形成綠色生產生活方式。
四川成都市成佳鎮，嘉竹綠茶加工廠的工人們正對烘焙好的成品茶進行分級分揀。前兩年，當地供電公司幫助工廠完成了生產“天然氣改電”，75%的生產流程實現電氣化。
“天然氣生產線需要提前半小時啟動，焙茶溫度在10至20攝氏度浮動；電氣化生產線啟動僅需一兩分鐘，溫控能到1至2攝氏度，產品質量更有保障。”工廠經理李艷給記者算了筆賬，改造后，每公斤茶葉能耗成本下降1至2元，一年可降本80萬至100萬元。
聚焦工業、建筑、交通等重點領域，我國深入推動用能電氣化。2023年，我國完成替代電量約1900億千瓦時，帶動電能占終端能源消費比重提升至約28%，已處于國際前列。
——激發需求側響應活力，保障電力供需協同。
“計劃今天12時至13時開展負荷調整，請提前做好準備。”8月6日11時50分，一天的用電負荷高峰即將到來，深圳虛擬電廠管理中心工作人員歐鳴宇向全市24家虛擬電廠發出指令。短短10分鐘，電網降低負荷20萬千瓦，相當于20萬多戶居民家庭的用電負荷。
“接收指令后，我們降低了部分充電樁的運行功率，充電時長不會受太大影響，而且充電服務費每度電會減少一兩毛錢，引導車主錯峰充電。”小桔能源電力交易******專家朱翊說，通過參與輔助調峰服務，企業和充電場站也可獲得一定補貼。
截至6月底，深圳虛擬電廠管理中心接入充電樁、空調、分布式光伏等負荷資源容量275萬千瓦，接入資源設備總數5.5萬個。今年上半年，已開展電力調峰響應31次，助力緩解全市負荷高峰壓力。
中國電力企業聯合會有關負責人建議，接下來還需按照“誰承擔誰受益”的原則，拓寬資金渠道，形成合理的需求響應市場化補償機制。同時，進一步完善電價體系，激發用戶錯峰用電的積極性。
——推廣能源托管等服務，推動全社會節能提效。
根據辦公室人數，空調自動輸出相應冷氣量；長時間無人，空調則調高溫度，保持恒溫恒濕。來到廣東珠海橫琴華策國際大廈，房門上方的白色小盒子引起記者注意。
“這是紅外人體感應裝置，可自動感應人數，房間內還布置了濕度、二氧化碳濃度等感應設備。”國電投琴澳智慧能源（廣東）有限公司總經理胡博智介紹，公司運用智能物聯感知、人工智能算法等技術，對大廈進行節能改造，每年可減少電量使用超23萬千瓦時，節能率達到30%。
在迎峰度夏用電負荷緊張時段，還有一些地方倡議通過夜間電子顯示裝置廣告保持熄滅、城市路燈減半開啟、家庭“設置溫度27攝氏度空調+小功率電扇加快循環”等方式，挖掘節約用電潛力。“在蘇州，中心城區功能照明路燈超過10萬盞，假設在個別車流量較少時段減半開啟，預計每小時節約的電量可滿足超1600戶家庭一小時的用電需求。”國網蘇州供電公司市場營銷部主任呂斌介紹。
“新型電力系統建設時間跨度長、涵蓋領域廣、涉及方面多，各發展階段側重點不同，需統籌推進實施。”國家能源局電力司相關負責人表示，下一步將研究完善配套支持措施，鼓勵多元主體參與項目投資建設，激發全社會對于新型電力系統建設的參與意識和支持力度。（丁怡婷）
轉自：人民網－人民日報
