構建全球能源互聯網,實施“兩個替代”要求我們必須從長遠考慮能源電力發展問題,對影響電網規劃的相關問題進行深入研究,為“十三五”及下一步電網發展指明方向。
(三)能源開發重心進一步西移北移
建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系,重點要在西部、北部地區建設以清潔能源為主的能源基地。
我國西南地區水電資源豐富,但開發利用程度不高,應加快四川、西藏水電開發。我國陸上風能資源集中分布在華北、東北、西北地區,太陽能資源集中分布在西藏、西北、內蒙古地區。未來我國能源開發重心將進一步西移北移。
一方面大力加快清潔能源開發利用,建設大型光伏、風電基地,實現清潔能源大規模送出;另一方面,依托西部、北部地區煤炭資源,建設大型煤電基地實現煤炭就地轉化,并可與風電、光伏等清潔能源打捆外送,滿足東中部用電。按此思路,規劃2020年全國電源裝機總量20.7億千瓦,相比2014年新增7億千瓦,年均增加1.2億千瓦。其中,煤電裝機11.2億千瓦,風電2.4億千瓦(“三北”1.8億千瓦,東中部6300萬千瓦),太陽能1.5億千瓦(西部8000萬千瓦,東中部分布式光伏7000萬千瓦),水電3.47億千瓦。清潔能源裝機占比由2014年的31.6%提高到2020年的39.3%,煤電裝機占比由2014年的62.6%下降為2020年的54.3%。
三、電網格局科學發展的思考
我國能源資源稟賦特征決定了未來西電東送、北電南送的格局不會改變,規模還將進一步擴大。預計到2020年,東中部12省(市)受入電力流規模達到3.1億千瓦,是目前1.1億千瓦的3倍。為滿足新能源的消納和電力跨區大規模優化配置的需要,亟需科學規劃電網布局,加強跨區跨省互聯電網建設,提升電網的資源優化能力和安全承載能力,確保能源安全可靠供應。
(一)解決清潔能源規模開發和消納難題,關鍵是擴大同步電網規模
我國風電、光伏資源集中的西部北部地區,受本地負荷水平低、系統規模小、跨區輸電通道不足等因素制約,難以實現新能源發電就地消納,導致大量棄水、棄風、棄光。2014年,西南地區棄水近300億千瓦時,“三北”地區棄風100億千瓦時,西北地區棄光近25億千瓦時。實踐證明,我國目前基于行政管理區劃和電力就地平衡逐步形成的華北-華中、華東、東北、西北、南方、西藏6個交流同步電網的格局,已經不能適應清潔能源發展需要。
由于新能源出力隨機性、間歇性的固有特性,大規模新能源的外送消納,對電網的匯集傳輸能力、調峰調頻能力和轉移支援能力都提出更高要求,電網發展思路和發展格局都必須隨之加以調整。總體來看,就是要圍繞清潔能源開發布局,擴大同步電網規模,在現有同步電網格局基礎上,通過將不同資源類型的送端電網(如西北、川渝藏)進行互聯實現資源互補外送,將主要受端地區電網進行互聯形成系統容量更大的堅強受端,最終形成送、受端結構清晰,交流和直流協調發展的格局。通過優化同步電網格局,一方面能夠實現清潔能源跨區域跨流域多能互補,改善風電、太陽能出力隨機性和間歇性,降低系統調峰需求,提高外送通道利用率;另一方面,也能有效提高受端電網系統規模,加強系統調峰能力和頻率特性,從而提升接納大規模清潔能源饋入的能力。
根據規劃研究,通過構建西部、東部兩個同步電網,到2020年,新能源跨區輸送規模將可超過1.5億千瓦,從而實現更大范圍水火互濟、風光互補、大規模輸送和優化配置,棄風、棄光可以控制在5%合理范圍內,將從根本上解決西部地區清潔能源大規模開發和消納難題,保障清潔能源高效利用。
作者:劉開俊 來源:中國能源報
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