國網(wǎng)新疆經(jīng)研院深入貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)系列重要講話指示精神，全面落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略、國家電網(wǎng)公司和新疆公司工作部署，聚焦成為新疆公司服務(wù)自治區(qū)能源生產(chǎn)和消費革命示范區(qū)建設(shè)的“智慧大腦”發(fā)展定位，全力支撐公司新型電力系統(tǒng)實施方案編制、南疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)規(guī)劃，積極服務(wù)公司打造新型電力系統(tǒng)“先行區(qū)”“試驗田”，挖掘具有典型性、代表性的新型電力系統(tǒng)示范樣板，助力新疆能源電力發(fā)展躍上新臺階。
新疆電力發(fā)展基礎(chǔ)堅實穩(wěn)固、成效突出
疆內(nèi)骨干網(wǎng)架進一步完善，電網(wǎng)資源配置能力顯著提升。截至2020年底，新疆電網(wǎng)形成內(nèi)供四環(huán)網(wǎng)750千伏主網(wǎng)架格局，750千伏主網(wǎng)架貫通天山南北，向南、向北延伸至和田、阿勒泰地區(qū)，實現(xiàn)了750千伏電網(wǎng)全疆全覆蓋，220千伏及以下電網(wǎng)覆蓋全疆各地市，重點城市形成220千伏環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，全部工業(yè)園區(qū)實現(xiàn)110千伏及以上電壓等級供電，形成了以烏昌都市圈為中心、供電范圍覆蓋全疆各地區(qū)的全國最大省級電網(wǎng)，電網(wǎng)資源配置能力、供電保障能力、大電網(wǎng)駕馭能力顯著提升。
“疆電外送”工程有序推進，外送電量規(guī)模邁上新臺階。2019年，建成投運世界首條電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進的±1100千伏吉泉直流工程，新增輸電通道能力1200萬千瓦。截至2020年底，形成了“兩交兩直”的外送四通道新格局，“疆電外送”能力達(dá)到1740萬千瓦，是2015年的1.9倍。2020年外送電量達(dá)到1054億千瓦時，較2015年增長266%?！敖娡馑汀钡姆€(wěn)步實施，對于推進新疆資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，保障全國能源安全可靠供應(yīng)發(fā)揮了重要作用。
疆內(nèi)電力市場發(fā)展持續(xù)向好，新能源消納水平穩(wěn)步提升。2020年區(qū)內(nèi)最大負(fù)荷、用電量分別達(dá)到4200萬千瓦、3154億千瓦時，較2015年增長42.9%、46.0%。全疆新能源裝機容量達(dá)到3561萬千瓦，位居全國第4位，較2015年增長60.4%，占電源總裝機比重為33%。新能源利用率達(dá)到91.1%，較2015年增長21.9%。其中：風(fēng)電利用率達(dá)到89.8%，較2015年增長22.3%；光伏利用率達(dá)到95.4%，較2015年增長20.2%。風(fēng)電、光伏年度利用小時數(shù)達(dá)到2241小時、1486小時，較2015年增長幅度超30%。
新疆構(gòu)建新型電力系統(tǒng)優(yōu)勢顯著、意義重大
新疆構(gòu)建新型電力系統(tǒng)優(yōu)勢得天獨厚
新能源資源量大質(zhì)優(yōu)。新疆擁有“九大風(fēng)區(qū)”和覆蓋全域的太陽能。太陽能、風(fēng)能資源儲量均位居全國第二，新能源資源儲量合計全國第一，新疆未利用土地面積廣袤，地勢平坦，為新能源大規(guī)模開發(fā)提供了良好條件。光伏技術(shù)可開發(fā)量為25.46億千瓦，其中南疆達(dá)到20.95億千瓦，利用小時1500小時以上的光伏可開發(fā)量達(dá)到5.24億千瓦；風(fēng)電技術(shù)開發(fā)量7.8億千瓦，其中南疆1608萬千瓦。新疆與中東部省份光伏發(fā)電普遍存在2個小時左右時間差，時空互補優(yōu)勢明顯。南北疆風(fēng)光資源在晝夜、季節(jié)上的互補優(yōu)勢顯著。新疆豐富的新能源不僅能夠滿足疆內(nèi)自身發(fā)展需求，還可為“雙碳”背景下全國能源供應(yīng)提供解決方案。
供電支撐保障能力充沛。由于風(fēng)能、太陽能發(fā)電存在“極熱極冷無風(fēng)”“晚峰無光”等特點和“大裝機、小電量”特征，新能源發(fā)電僅能滿足全年1/6~1/5時間的用電需求。若以儲能解決其余時間的用電，需要建設(shè)大量長周期的儲能設(shè)施，鑒于當(dāng)前儲能技術(shù)和成本，僅靠“新能源+儲能”二元結(jié)構(gòu)難以保障能源電力安全、經(jīng)濟、高效供應(yīng)，推動“煤電+CCS”清潔高效利用將成為未來一段時期保障能源安全供應(yīng)的可行選擇。新疆擁有“九大煤田”，煤炭預(yù)測儲量2.19萬億噸，約占全國的40.5%，位居全國首位，其中南疆406億噸，預(yù)測全疆主要煤炭基地可支撐煤電裝機1.52億千瓦。二氧化碳封存潛力巨大，為千億噸級別，主要分布在塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、吐哈盆地，與煤炭基地分布基本吻合，為“煤電+CCS”創(chuàng)造了良好條件。
電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源豐富。新疆水電技術(shù)可開發(fā)量2870萬千瓦，位居全國第四位。經(jīng)過初步資源普查新疆可開發(fā)抽蓄電站52座，總?cè)萘?230萬千瓦，根據(jù)國家中長期（2021-2035年）抽蓄規(guī)劃，在新疆規(guī)劃抽蓄電站30座，總?cè)萘?900萬千瓦，其中南疆1100萬千瓦，北疆2800萬千瓦。此外，隨著技術(shù)成熟和發(fā)展，本地光伏制氫、建設(shè)燃?xì)潆娬緝?yōu)勢明顯，各類新型儲能在疆應(yīng)用前景廣闊，將有力支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
總的來說，新疆在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)方面具有得天獨厚的優(yōu)勢，新能源為主體發(fā)展有基礎(chǔ)，兜底保障資源開發(fā)有條件，支撐調(diào)節(jié)資源建設(shè)有潛力。
打造南疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)意義重大
助力南疆能源資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟價值。通過新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)，借助新能源產(chǎn)業(yè)鏈長、帶動能力強的特點，以能源產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展引領(lǐng)帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)延鏈、補鏈、強鏈，打造南疆產(chǎn)業(yè)發(fā)展新高地，拉動固定資產(chǎn)投資，同時通過促進能源資源開發(fā)外送實現(xiàn)創(chuàng)收，支撐經(jīng)濟增長。
促進新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用。在南疆率先落地應(yīng)用新型電力系統(tǒng)各項關(guān)鍵技術(shù)，大幅提高新能源并網(wǎng)水平，大規(guī)模發(fā)展柔性直流輸電等先進輸電技術(shù)落地應(yīng)用。基于南疆示范區(qū)建設(shè)，總結(jié)形成一套符合國情的新技術(shù)體系、管理體系、市場體系和政策體系，可在全國范圍內(nèi)推廣、復(fù)制，具有較強的示范效應(yīng)。
支撐碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)盡早實現(xiàn)。落實生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的生態(tài)文明建設(shè)思想，打造能源供給多元化清潔化低碳化、能源消費高效化減量化電氣化的能源清潔轉(zhuǎn)型方案，助力能源安全保障和新能源大規(guī)模外送、支撐本地和東中部地區(qū)“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。
促進少數(shù)民族地區(qū)繁榮和諧穩(wěn)定?；谀辖貐^(qū)少數(shù)民族聚集的特點，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有助于帶動就業(yè)，提高當(dāng)?shù)厝司杖耄?wù)民族和諧發(fā)展，保障社會穩(wěn)定和長治久安。
為新型電力系統(tǒng)構(gòu)建提供借鑒。南疆新型電力系統(tǒng)充分利用電化學(xué)儲能和抽蓄的調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)新能源最大化開發(fā)，通過柔性直流技術(shù)，在保障南疆電力供應(yīng)的同時，實現(xiàn)新能源大規(guī)模外送，對中東部和西北地區(qū)打造新型電力系統(tǒng)具有典型示范效應(yīng)。中東部地區(qū)示范效應(yīng)：充分發(fā)揮本地資源稟賦，在開發(fā)本地新能源的基礎(chǔ)上，通過地區(qū)之間電力互濟，實現(xiàn)本地電力平衡，提高供電可靠性。西北地區(qū)示范效應(yīng)：“新能源+儲能+抽蓄”的電源組合替代裝機，充分利用儲能、抽蓄的調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)新能源大規(guī)模開發(fā)，通過柔直實現(xiàn)能源大規(guī)模外送。
總的來說，建設(shè)南疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)，有利于深度服務(wù)于我國及南疆地區(qū)發(fā)展大局，將產(chǎn)生覆蓋電力、能源、經(jīng)濟、社會等多個方面的綜合效益，對于新疆探索構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、為中東部及西北地區(qū)提供示范借鑒意義重大。
新疆構(gòu)建新型電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃
發(fā)展總體思路
圍繞新疆資源稟賦，新疆構(gòu)建新型電力系統(tǒng)采取“1225”總體思路（一個目標(biāo)、兩項任務(wù)、兩個支撐、“五位一體”發(fā)展路徑），即以促進新疆新能源資源最大化開發(fā)和安全高效利用為目標(biāo)，以“保內(nèi)供、強外送”為任務(wù)，以關(guān)鍵技術(shù)突破和政策體制創(chuàng)新為支撐，以“構(gòu)建新能源為主體，‘煤電+CCS’作保障，抽水蓄能、新型儲能和燃?xì)潆娬咀髡{(diào)節(jié)，負(fù)荷側(cè)協(xié)同互動為輔助，堅強智能電網(wǎng)為平臺”的“五位一體”發(fā)展路徑。
發(fā)展實施路徑
在電源發(fā)展方面，推動新疆新能源集中式基地化開發(fā)，打造喀克和、環(huán)塔里木盆地南部、吐哈、準(zhǔn)東、準(zhǔn)北千萬千瓦級新能源基地；最大化發(fā)展水電，依托CCS技術(shù)，推動煤電向清潔低碳發(fā)展，向兜底保障性電源轉(zhuǎn)變，著力構(gòu)建清潔低碳多元供給體系。在系統(tǒng)調(diào)節(jié)方面，按照近期火電靈活性改造，中期抽蓄和新型儲能，遠(yuǎn)期燃?xì)潆娬竞托滦蛢δ馨l(fā)展模式，技術(shù)突破和體制機制創(chuàng)新共同驅(qū)動，推動各類調(diào)節(jié)資源發(fā)展，著力構(gòu)建成本可接受、資源充沛的調(diào)節(jié)體系。在負(fù)荷發(fā)展方面，持續(xù)拓展電能替代廣度深度，充分挖掘工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)替代潛力，提升終端用能電氣化水平；推動電制氫、V2G等新型可控負(fù)荷發(fā)展，引導(dǎo)負(fù)荷側(cè)各類資源全面參與需求側(cè)響應(yīng)，構(gòu)建可中斷、可調(diào)節(jié)多元負(fù)荷資源，實現(xiàn)源隨荷動向源荷互動轉(zhuǎn)變。在電網(wǎng)發(fā)展方面，按照“加強交流保內(nèi)供、構(gòu)建異步電網(wǎng)促外送”模式，加快柔性直流、數(shù)字化、智能傳感等新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用，建強疆內(nèi)“保供網(wǎng)”，構(gòu)建疆內(nèi)跨多能源基地和跨省區(qū)異步柔性“外送網(wǎng)”，推動交直流電網(wǎng)融合發(fā)展，推進電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級，打造堅強高效、智能開放的資源優(yōu)勢配置平臺。
電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃
“十四五”發(fā)展規(guī)劃：一是持續(xù)推進國家“三基地一通道”建設(shè)，建成疆電外送特高壓直流第三通道，加強新疆電網(wǎng)與西北電網(wǎng)的聯(lián)系，建成新疆與西北聯(lián)網(wǎng)交流第三通道，提高跨省互濟能力；二是保障準(zhǔn)東及東疆綜合能源基地開發(fā)，建成準(zhǔn)東五彩灣北、將軍廟，哈密三塘湖北、淖毛湖等750千伏輸變電工程，滿足負(fù)荷中心新能源匯集送出及接納能力；三是保障南疆經(jīng)濟社會發(fā)展與兵團向南發(fā)展，補強、完善南疆750千伏主電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，構(gòu)建南疆環(huán)塔里木盆地750千伏環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，新增若羌、且末、民豐、阿拉爾750千伏網(wǎng)架布點，為南疆新型電力系統(tǒng)示范建構(gòu)提供網(wǎng)架基礎(chǔ)；四是支持國家大型風(fēng)電、光伏基地開發(fā)建設(shè)，擴建三塘湖、煙墩750千伏變電站，同時，為滿足正在規(guī)劃建設(shè)的新疆大型風(fēng)電光伏基地項目，新增木壘南750千伏輸變電工程、哈密南500千伏輸變電工程。至“十四五”末，新疆將形成3條特高壓外送直流通道，建成以哈密、巴州若羌為起點的750千伏交流外送通道，實現(xiàn)與西北電網(wǎng)三通道聯(lián)網(wǎng)，形成“三直三交”的外送六通道發(fā)展格局，疆電外送能力提升至3300萬千瓦；疆內(nèi)750千伏主網(wǎng)架進一步向北、向南延伸，形成“內(nèi)供七環(huán)網(wǎng)”的750千伏主網(wǎng)架格局，保障新增5100萬千瓦裝機接入、1980萬千瓦新能源負(fù)荷供電能力。
“十五五”發(fā)展展望：一是圍繞準(zhǔn)北、吐哈、環(huán)塔里木南部新能源基地，開展疆電外送第四、五條特高壓直流研究論證，“十五五”期間新增1-2回跨區(qū)特高壓直流，到2030年外送規(guī)模達(dá)到5000萬千瓦。二是按照北疆支撐南疆，圍繞準(zhǔn)北、吐哈、環(huán)塔里木南部新能源基地，研究開辟南北疆電力互補通道，以有效支撐環(huán)塔里木南部特高壓直流安全高效運行。三是持續(xù)優(yōu)化、完善750千伏主網(wǎng)架，推進750千伏電網(wǎng)向能源基地延伸，在負(fù)荷中心新增布點，規(guī)劃實施塔額、克拉瑪依750千伏工程，研究實施東環(huán)網(wǎng)補強工程。
新技術(shù)規(guī)劃探索應(yīng)用
加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。集中力量開展新型電力系統(tǒng)重大技術(shù)攻關(guān)，加快新型電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行和控制、柔性直流、新能源主動支撐、大容量低成本儲能等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，推廣應(yīng)用“大云物移智鏈”、智能傳感、數(shù)字孿生等數(shù)字化技術(shù)，持續(xù)提升電網(wǎng)智能化、數(shù)字化水平。
全力推進試點項目落地。加快推動“煤電+CCS”、多元新型儲能組合應(yīng)用、“新能源+儲能+調(diào)相機”、規(guī)?；疺2G、電-氫協(xié)同技術(shù)、柔性直流組網(wǎng)等試點示范工程建設(shè)，做好技術(shù)驗證儲備、商業(yè)模式論證和運營經(jīng)驗總結(jié)，加快實施南疆源網(wǎng)荷儲柔性調(diào)度、充放儲調(diào)一體化綜合示范項目，全力推動南疆新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
積極打造典型示范樣板。探索打造“新能源+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)+沙漠化治理+生態(tài)旅游”綜合示范工程、“新能源+新型儲能+調(diào)相機+網(wǎng)架建設(shè)”綜合示范工程、“光伏熱電聯(lián)供+電采暖”美好生活綜合示范工程、“多直流互濟+南北疆電力互濟”綜合示范工程、大規(guī)模新能源多直流孤島混合送出示范工程、“電-氫轉(zhuǎn)換+多能利用+西能東送”綜合示范工程。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2021年09期，作者趙志強、宋新甫、陳偉偉供職于國網(wǎng)新疆經(jīng)研院
