中國儲能網(wǎng)訊：文?|《瞭望》新聞周刊記者 惠小勇?楊三軍?胡旭?盧宥伊
◇按近5年年均用電增速10.4%測算，初步預計四川2025年用電量將達到4865億千瓦時，但預計同期省內(nèi)供應能力僅有約4600億千瓦時，電量缺口約265億千瓦時，若來水進煤不正常缺口還將擴大
◇水電方面，優(yōu)先建設季以上調(diào)節(jié)能力水庫電站，統(tǒng)籌好水電自用與外送量?；痣姺矫妫l(fā)揮好存量煤電對防范電網(wǎng)安全風險的支撐作用，推動煤電服役期滿機組科學安全轉(zhuǎn)為應急備用和調(diào)峰電源
◇構(gòu)建多元互補、多能共濟的電力供應體系，配套建設與之相應的電網(wǎng)系統(tǒng)
9月底，連接四川、重慶電源和負荷中心的電力高速路——國家電網(wǎng)川渝1000千伏特高壓交流工程正式開工，開啟了四川加快建設結(jié)構(gòu)合理、規(guī)模適度超前的電力保障進程。
今年夏天，水電大省四川首次在豐水期出現(xiàn)嚴重缺電，給經(jīng)濟發(fā)展帶來重大制約性影響。其原因既有短期內(nèi)出現(xiàn)的極端天氣因素，也有電源、電網(wǎng)等方面中長期形成的結(jié)構(gòu)性因素。
隨著成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設加快實施，四川經(jīng)濟社會進入新一輪高速發(fā)展期，未來年用電量大概率將保持10%以上的剛性增長態(tài)勢，同時或?qū)B加更為頻繁的極端天氣加劇電力電量雙供需矛盾。
《瞭望》新聞周刊日前組織記者走訪多方業(yè)內(nèi)人士及專家，在分析此輪缺電保電情況基礎上，梳理出對策建議，以通過對癥調(diào)結(jié)構(gòu)，充實“工具箱”，提升電力供應韌性。
豐水期首現(xiàn)電力“硬缺口”
高原向盆地陡降的大落差形成了四川豐富的水能資源。全省水電技術(shù)可開發(fā)量約1.48億千瓦，占全國22.4%，居全國第2位。金沙江、雅礱江、大渡河流域，在全國13大水電基地中分別居第1、3、5位。四川也是“西電東送”的重要送出端，水電外送電量已連續(xù)5年超過1300億千瓦時，相當于每年外送1.8個2020年成都全社會用電量。
正常年份，四川水電富而有余。以2021年為例，國家電網(wǎng)四川省電力公司數(shù)據(jù)顯示，四川水電總發(fā)電量約3724億千瓦時，其中外送電量約1368億千瓦時，約占水電總發(fā)電量的36.7%。除了國調(diào)大水電外送，四川省調(diào)水電還外送了富余電量約284.5億千瓦時。
而今年夏天遭遇的極端高溫天氣，直接導致用電需求暴增。四川省氣象局、四川省水利廳資料顯示，7月4日至16日和7月25日至8月29日，全省出現(xiàn)兩輪持續(xù)性極端晴熱高溫天氣過程，最高氣溫達到創(chuàng)紀錄的44.0℃；全省平均降水量146.9毫米，較常年同期偏少56.9%，位列歷史同期第一少位。持續(xù)高溫、降雨偏少致“汛期反枯”，7月份，四川主要江河來水相比多年同期均值偏少2至7成，8月份進一步偏少4至8成。岷江、大渡河為有實測記錄以來同期最枯。
國家電網(wǎng)四川省電力公司數(shù)據(jù)顯示，8月高溫持續(xù)期，四川居民日均用電攀升至4.5億千瓦時，最高時達到4.73億千瓦時，是常態(tài)的3.6倍，凈增的3億多千瓦時基本是空調(diào)負荷。據(jù)測算，四川今年夏季空調(diào)降溫負荷近2300萬千瓦，超過全省用電負荷的1/3，其中負荷中心成都高峰期空調(diào)負荷甚至占成都市電力負荷的40%～50%。
往年夏季豐水期，四川省調(diào)水電發(fā)電量每天可達9億千瓦時，在滿足自用之外還可調(diào)度外送。今年高溫持續(xù)下全省用電需求急劇攀升，最高負荷一度躍升至6500萬千瓦，同比增長25%。同時水電發(fā)電能力斷崖式下降，單日來水發(fā)電量最低降至4.2億千瓦時。這一增一減，導致電力供需矛盾在短期內(nèi)迅速放大，單日最高電量缺口達3.7億千瓦時。
水電資源極為豐富且常年承擔大量電力外送任務的四川，歷史上首次出現(xiàn)豐水期電力電量雙缺的極端嚴重局面，不得不啟動能源保供一級應急響應。全省3萬多戶企業(yè)（含1.3萬戶規(guī)上工業(yè)企業(yè)）被迫停產(chǎn)，日均損失上百億元。四川電力交易中心總交易師張勇林介紹，過去四川省工業(yè)、商業(yè)、民用電量比為6∶2∶2，在今夏高峰期變?yōu)?∶2∶6，工業(yè)用電量減少四成，每天讓渡3億度電給民用。
為應對上述情況，國家電網(wǎng)、四川省及相關方面因時因勢、及時調(diào)整完善電力保供措施，由四川省統(tǒng)一調(diào)度的水電機組根據(jù)來水情況設定底線閾值、深挖潛力，日均發(fā)電4.56億千瓦時。同時，火電、光伏、風電等非水資源加力貢獻、日均發(fā)電量3億千瓦時，國家電網(wǎng)利用入川通道最大輸送能力每日支援電量1.32億千瓦時，在8月份最艱難的10天左右時間，四川基本保障了民生和重點領域用電，殊為不易。
大規(guī)模停限電暴露
電源電網(wǎng)結(jié)構(gòu)性短板
梳理四川此輪高溫缺電的中長期因素，一是裝機結(jié)構(gòu)偏單一，調(diào)節(jié)能力不足。地理特性和資源稟賦決定了四川以水電為主的電源結(jié)構(gòu)。四川省發(fā)改委能源局數(shù)據(jù)顯示，截至今年7月，四川省電力總裝機11888.2萬千瓦，其中水電9272.6萬千瓦、居全國第一。而以水電為主的電源結(jié)構(gòu)具有“靠天吃飯”的結(jié)構(gòu)問題，即豐枯發(fā)電能力差異懸殊。
數(shù)據(jù)顯示，四川枯水期發(fā)電能力僅為豐水期的四分之一，而具有調(diào)節(jié)能力的水電站裝機占比僅為40%左右，調(diào)節(jié)性整體較差，歷史上普遍存在“豐余枯缺”的結(jié)構(gòu)性供需矛盾。
水電調(diào)節(jié)能力不足，其他能源能否補齊？火電方面，今年在水電大幅減發(fā)情況下，全省16座主力火力發(fā)電廠滿發(fā)盡發(fā)。如8月22日，16座主力火力發(fā)電廠出力1272萬千瓦，約占當日全川電網(wǎng)最大用電需求的五分之一。盡管如此，火電竭盡全力也無法彌補水電減發(fā)量。
風電、光伏等新能源方面，資料顯示，四川新能源資源總量約一億千瓦，主要集中在涼山州、甘孜州、阿壩州、攀枝花市“三州一市”。但由于水電資源相對更加豐富，以及新能源富集地遠離主網(wǎng)、送出成本高等多種原因影響，截至今年7月，四川全省并網(wǎng)風電、光伏裝機分別僅約590.2萬、202.5萬千瓦，在整體能源體系中占比很小。
二是電網(wǎng)互濟通道不足，支援能力有限。四川存在從“川西向川東”“西部向東部”兩個“西電東送”的情況。其中“川西向川東”主要是省調(diào)電力，“西部向東部”主要是國調(diào)電力。而因為種種原因，這兩個“西電東送”都存在電網(wǎng)通道方面的瓶頸或制約，對極端條件下乃至正常情況下的電網(wǎng)運行和電力調(diào)配都帶來不利影響。
就“川西向川東”而言，從資源分布來看，四川的省調(diào)水電機組主要位于川西的甘孜、阿壩等地，而負荷中心成都地區(qū)裝機容量占總裝機不到4%，但用電負荷占全省35%左右，缺少燃煤、燃氣發(fā)電穩(wěn)定電源，需要大量從川西地區(qū)送入電量，但從川西水電群到成都負荷中心之間，有著眾多自然保護區(qū)和不良地形地質(zhì)區(qū)，通道走廊資源十分稀缺，傳輸能力緊張。
就“西部向東部”而言，目前國調(diào)大水電發(fā)電量高比例送出外省消納，呈現(xiàn)電力“送多留少”的局面。如三峽集團和雅礱江公司所屬大水電機組占四川省水電裝機比重30%，且調(diào)節(jié)性能好，但在投產(chǎn)前已確定各省分電比例，大部分電量統(tǒng)一調(diào)度外送華東、華中、重慶等省市，僅20%左右電量留四川消納。
同時，由于通道缺乏，四川與外省互濟能力有限。四川水電與西北地區(qū)的煤電、新能源電等具有較強的互補性，豐水期可由四川電網(wǎng)向西北電網(wǎng)輸送富余水電，枯水期可由西北電網(wǎng)向四川電網(wǎng)輸送煤電和新能源電，實現(xiàn)兩地資源“豐枯互濟”。此次四川用電緊張，陜西寶雞至四川德陽輸電通道滿功率運行，為電力入川作出重大貢獻。
綜合施策提高電力供給韌性
按近5年年均用電增速10.4%測算，初步預計四川2025年用電量將達到4865億千瓦時，但預計同期省內(nèi)供應能力僅有約4600億千瓦時，電量缺口約265億千瓦時，若來水進煤不正常缺口還將擴大。隨著成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設加快實施，四川經(jīng)濟社會發(fā)展對電力供應的穩(wěn)定性和安全性都提出更高要求。相關部門和業(yè)內(nèi)專家建議綜合施策以提升電力供應韌性：
一是納入極端天氣因素，提高電力系統(tǒng)應急處置和抗災能力。四川省氣象局專家表示，不排除未來出現(xiàn)極熱極寒等極端天氣的頻率更高、范圍更大、強度更強，進而導致能源保障需求大起大落。
清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院報告指出，今后應加強電網(wǎng)與應急管理、氣象、交通等部門在災害預警、影響預測等方面協(xié)同互動，提高電網(wǎng)災害預判和處置能力，提升極端天氣和微氣象條件下電網(wǎng)建設運維水平。
二是加強外電入川通道建設，實現(xiàn)跨省互濟。我國西北地區(qū)煤電、新能源豐富，能夠與四川水電為主的能源結(jié)構(gòu)實現(xiàn)互濟。國家電網(wǎng)四川省電力公司董事長譚洪恩建議加強省際協(xié)商，一方面加快落實已納入規(guī)劃的哈密—重慶800千伏特高壓直流輸電工程分電四川，實現(xiàn)“疆電入川渝”；另一方面應盡早推動西北到四川第二通道等納入規(guī)劃、加快建成，實現(xiàn)電網(wǎng)間跨省交流互聯(lián)，從調(diào)劑余缺走向互為備用，以提高整個電網(wǎng)在空間上的再平衡能力。
三是優(yōu)化省內(nèi)能源資源開發(fā)，強化源網(wǎng)協(xié)調(diào)建設。水電方面，優(yōu)先建設季以上調(diào)節(jié)能力水庫電站，統(tǒng)籌好水電自用與外送量。火電方面，發(fā)揮好存量煤電對防范電網(wǎng)安全風險的支撐作用，推動煤電服役期滿機組科學安全轉(zhuǎn)為應急備用和調(diào)峰電源。新能源方面，重點推進涼山州風電基地和“三州一市”光伏基地建設；以金沙江上下游、雅礱江、大渡河中上游等為重點，加快建設水風光一體化可再生能源綜合開發(fā)基地，積極支持分布式光伏、分散式風電場等分布式新能源發(fā)展。多能互濟機制方面，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)利益分配和資源配置方式，推動火電與水電互濟、火電與新能源互濟，優(yōu)化完善火電電價機制和水電、新能源資源配置方式，讓火電和燃氣企業(yè)不僅積極建設投入，而且在關鍵時候能“頂?shù)蒙稀薄⑺娯S沛時也愿意“讓得開”。
構(gòu)建多元互補、多能共濟的電力供應體系，還必須配套建設與之相應的電網(wǎng)系統(tǒng)。特高壓方面，全力建成甘孜—天府南—成都東、阿壩—成都東、天府南—重慶銅梁1000千伏特高壓交流輸變電工程及其配套500千伏工程，滿足未來投產(chǎn)大型水電站和風光基地送出需求。同時，目前攀西地區(qū)已有8回500千伏線路與主網(wǎng)相聯(lián)，2024年將達到10回，該地區(qū)還將建設3000萬千瓦以上的水電和新能源，受通道條件、電網(wǎng)安全制約，其與主網(wǎng)500千伏聯(lián)絡能力已達“天花板”，需建設攀西電網(wǎng)至省內(nèi)負荷中心1000千伏特高壓交流輸變電工程，解決電網(wǎng)送出通道瓶頸制約。
省內(nèi)主網(wǎng)架方面，結(jié)合特高壓交、直流布點構(gòu)建互聯(lián)互濟的主網(wǎng)結(jié)構(gòu)，重點提升大規(guī)模光伏、風電等新能源送出能力和省內(nèi)受端電網(wǎng)的供電保障能力，整體增強四川電網(wǎng)對新能源占比逐漸提高、極端事件高發(fā)頻發(fā)的適應性和運行可靠性。
四是建設大水電留川“小通道”，做好“戰(zhàn)略備份”?！拔麟姈|送”是國家戰(zhàn)略，四川作為清潔能源大省，為全國能源的供需平衡和安全發(fā)展作出很大貢獻。金沙江、雅礱江等“西電東送”大水電除直送省外，要完善其與省網(wǎng)相連的“小通道”建設，助力四川電力保障和應急調(diào)劑。在此次缺電危機中，國家電網(wǎng)每日支援電量1.32億千瓦時中有約三分之一是通過“小通道”實現(xiàn)的。
五是積極有序、量率一體推進各類儲能設施建設。為電網(wǎng)提供應對極端氣候、中長期電力缺額的跨季儲能能力。在能源送出端，因地制宜布局建設新型儲能設施，促進新型儲能多元化發(fā)展和多場景應用。積極發(fā)展“新能源+儲能”、源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補，支持分布式新能源合理配置儲能系統(tǒng)，推進大容量和分布式儲能技術(shù)示范工程。結(jié)合調(diào)峰需求和新能源開發(fā)，在新能源集中送出地區(qū)科學選址，加快推進抽水蓄能規(guī)劃項目建設。
在負荷中心端，根據(jù)負荷特性、電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、重要用戶分布、安全需求等情況建立應急備用和調(diào)峰電源。
在分布式儲能、新型儲能建設方面，落實《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，支持在負荷中心地區(qū)建設電網(wǎng)側(cè)新型儲能。“現(xiàn)在這方面技術(shù)很成熟，但目前儲能設施成本還是偏高。”譚洪恩說，若按每度電補貼5毛錢以上，應該能有效引導儲能市場發(fā)展，撬動社會資本加大投入，以后每個單位就像放消防滅火器一樣放儲能設備。
六是提升電力市場用戶側(cè)響應能力。隨著中長期用電結(jié)構(gòu)變化，電力負荷尖峰化趨勢明顯，通過深化以輔助服務市場、現(xiàn)貨市場為代表的電力市場建設，充分調(diào)動需求側(cè)響應資源，可以進一步降低用電高峰負荷，提升電力供應保障能力，提高能源資源利用效率。同時應提高源網(wǎng)荷儲協(xié)同控制能力，拓展電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)手段，加強多級調(diào)度系統(tǒng)的協(xié)同快速響應。
