水電富集區(qū)多元新型能源體系構(gòu)建路徑探索
國網(wǎng)四川省電力公司、四川省新型電力系統(tǒng)研究院有限公司 賀星棋 王永平 范榮全 李奧 陳雨帆
全面準確深入領(lǐng)會黨的二十大精神，深刻認識新發(fā)展階段高質(zhì)量發(fā)展的時代價值與實踐要求，主動適應(yīng)新發(fā)展階段的新形勢與新任務(wù)，在電網(wǎng)發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型過程中不僅要重視量的發(fā)展，更要重視解決質(zhì)的問題，從而加快推進符合新時代發(fā)展要求的多元新型能源體系構(gòu)建。
四川電力供需現(xiàn)狀及發(fā)展預(yù)測
1.電力供需現(xiàn)狀
四川是清潔能源大省，水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能、地熱能等資源品種齊全。川西高原及攀西地區(qū)水能資源和太陽能資源集中，資源分布總體呈現(xiàn)由西向東逐步減少的特點。全省水力資源技術(shù)可開發(fā)量1.48億千瓦，占全國的22.4%，居全國第二，但季及以上調(diào)節(jié)能力的水庫電站裝機容量僅占水電裝機的38.6%，多年或年調(diào)節(jié)水庫更少，調(diào)節(jié)能力不足，豐枯出力矛盾較為突出。全省風能、太陽能資源技術(shù)可開發(fā)量分別達1800萬千瓦以上、8500萬千瓦以上。根據(jù)《四川省“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，四川省“十四五”新增水電裝機約2400萬千瓦，風電約600萬千瓦，光伏發(fā)電約1000萬千瓦；“十四五”末，水電裝機約1.05億千瓦，風電約1000萬千瓦，光伏發(fā)電約1200萬千瓦。
截至2022年9月底，四川電源裝機容量已達1.2363億千瓦，位于山東、廣東、內(nèi)蒙古、江蘇、新疆之后，列全國第六位。其中，水電裝機9731.5565萬千瓦，占比78.71%，裝機容量居全國第一；新能源裝機917.3176萬千瓦，占比7.42%。上網(wǎng)電量3546.3352億千瓦時，其中，水電電量2927.2012億千瓦時，占比82.54%，較裝機容量占比高3.83個百分點；新能源電量166.6812億千瓦時，占比4.7%，較裝機容量低2.72個百分點。全省電力供給高度依賴水電，電源結(jié)構(gòu)單一問題突出。加之新能源發(fā)電具有間歇性、隨機性的特點，電網(wǎng)還存在大小網(wǎng)發(fā)展、地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展、城鄉(xiāng)電網(wǎng)發(fā)展不平衡的問題，在構(gòu)建適應(yīng)新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)過程中，四川電網(wǎng)“靠天吃飯”的特征愈加顯著，高比例水電以及占比逐漸提高的新能源在極端情況下保供不力的結(jié)構(gòu)性問題，以及電網(wǎng)發(fā)展不平衡不充分的問題突顯，亟須全面提升四川電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力和靈活性。
2.未來發(fā)展預(yù)測分析
在成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設(shè)的戰(zhàn)略牽引下，2022年，四川全社會用電量和最大負荷分別達到3610億千瓦時和6800萬千瓦，較2021年增速分別為12.2%和11.5%，創(chuàng)歷史新高，電力已經(jīng)出現(xiàn)供需形勢拐點。根據(jù)最新規(guī)劃、計劃研究成果，預(yù)計“十四五”后期及“十五五”初期，四川電網(wǎng)用電需求較快增長，電力供需形勢嚴峻?！笆逦濉敝泻笃?，隨著孟底溝、旭龍等本地大型水電站投產(chǎn)，供電緊張局面稍有緩解。“十六五”期間，本地電源開發(fā)逐漸趨于飽和，電力、電量缺口再次增大，2035年達到峰值。因此，應(yīng)立足四川能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟推進符合新時代發(fā)展要求的四川多元新型能源體系建設(shè)。
新型能源體系構(gòu)建方法和路徑
1.必須堅持系統(tǒng)性思維
“堅持系統(tǒng)性觀念”是“十四五”時期經(jīng)濟社會發(fā)展必須遵循的原則之一。
新時代四川多元新型能源體系應(yīng)高質(zhì)量滿足經(jīng)濟社會發(fā)展用能需求，但在能源轉(zhuǎn)型要求和特有資源稟賦的前提下，四川能源體系呈現(xiàn)出低抗擾性與弱支撐性的特點，需把牢安全、環(huán)保、經(jīng)濟三大目標，統(tǒng)籌發(fā)展和安全、保供和轉(zhuǎn)型，堅持系統(tǒng)觀念和底線思維，從整體出發(fā)研究規(guī)劃，通過市場導(dǎo)向、政策保障，確保能源體系安全。
能源供給側(cè)，應(yīng)堅持開源與開發(fā)同步推進，互為補充。省內(nèi)，應(yīng)持續(xù)推進能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，大力發(fā)展可再生能源，結(jié)合“十四五”“十五五”源—網(wǎng)—荷匹配結(jié)果，加強系統(tǒng)規(guī)劃引導(dǎo)，加快研究四川新能源開發(fā)時序，科學開展調(diào)節(jié)資源、送出通道等配套設(shè)施規(guī)劃建設(shè)。省外，應(yīng)結(jié)合全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)，拓寬購電渠道，加強優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定電源的引入，充分利用時空上的差異在能源方面實現(xiàn)互補互濟。
能源傳輸側(cè)，應(yīng)圍繞資源配置這一核心功能，立足于“能源基地”“能源接續(xù)基地”的系統(tǒng)定位，做大做強四川電網(wǎng)樞紐平臺，加大特高壓和配套電網(wǎng)建設(shè)力度；做細做優(yōu)新型配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，穩(wěn)步推進分布式智能電網(wǎng)發(fā)展，提升接入、輸送、消納、接續(xù)能力和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平。加快推動技術(shù)創(chuàng)新和標準制定，重點突破新能源發(fā)電主動支撐、智能調(diào)度運行控制、市場運營協(xié)同、多能互補運行以及信息技術(shù)和能源生產(chǎn)的融合發(fā)展等，開展新型電力系統(tǒng)構(gòu)建及運行控制、分布式新能源及微電網(wǎng)、新能源和儲能并網(wǎng)、需求側(cè)響應(yīng)等標準制定。并加強電網(wǎng)線損管理，推進綠色電網(wǎng)基建，促進電網(wǎng)本體綠色發(fā)展。
能源消費側(cè)，應(yīng)大力推動終端用能轉(zhuǎn)型升級，積極推進電能替代，實施需求側(cè)管理。
輔助服務(wù)側(cè)，應(yīng)結(jié)合四川資源稟賦和電網(wǎng)特性，市場與行政手段并重，提出進一步完善電力市場機制的政策建議，充分發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)作用，并與政府主管部門建立常態(tài)性的協(xié)同會商機制，保障能源市場穩(wěn)定有序。
2.必須堅持高質(zhì)量發(fā)展新格局
高質(zhì)量發(fā)展是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的首要任務(wù)。
構(gòu)建新時代新型能源體系是能源行業(yè)貫徹新發(fā)展理念、推進高質(zhì)量發(fā)展、構(gòu)建新發(fā)展格局的具體實踐。電網(wǎng)作為新型能源體系資源配置核心的紐帶，應(yīng)主動適應(yīng)新發(fā)展階段的新形勢與新任務(wù)，在認知上做好三個“轉(zhuǎn)變”：一是電網(wǎng)企業(yè)角色轉(zhuǎn)變，從“友好管理者”向“友好協(xié)助者、安全守護者”轉(zhuǎn)變；二是電網(wǎng)運行方式轉(zhuǎn)變，從離線、靜態(tài)向在線、動態(tài)轉(zhuǎn)變，適應(yīng)新能源峰枯變化和直流運行方式多樣化；三是電源參與形式轉(zhuǎn)變，從新能源輔助參與電力電量平衡向新能源高比例參與電力電量平衡轉(zhuǎn)變。
國網(wǎng)四川省電力公司當前正在推進以清潔能源為主體、新能源接納能力和運行效率不斷提升、可承接西北地區(qū)大型新能源消納的新型電力系統(tǒng)建設(shè)，未來將建成以大型水風光電基地為基礎(chǔ)，以安全穩(wěn)定可靠的超/特高壓網(wǎng)絡(luò)交/直流輸電網(wǎng)絡(luò)和靈活自愈可靠配電網(wǎng)為載體，以大型調(diào)節(jié)性水電、抽水蓄能、煤電、燃機、新型儲能等快速動態(tài)響應(yīng)資源為靈活性支撐，以科學高效的市場機制為保障，源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)發(fā)展、互濟互利的，能源安全與多源結(jié)構(gòu)的，能應(yīng)對極限場景的新型電力系統(tǒng)。通過電、油、煤、氣等不同能源種類，水、風、光等不同電源種類，分布式光伏、儲能、電動汽車、微電網(wǎng)、虛擬電廠等不同主體，一方面充分發(fā)揮省內(nèi)清潔能源優(yōu)勢，積極構(gòu)建高比例消納的分布式清潔能源靈活配網(wǎng)，實現(xiàn)電從身邊來，另一方面充分發(fā)揮大電網(wǎng)跨區(qū)資源優(yōu)勢，搭建能持久匹配四川特性的外來電跨省跨區(qū)電力輸送體系，實現(xiàn)電從遠方來，最終實現(xiàn)送受互濟、源荷互濟、主配互濟、民企互濟，將黨的二十大高質(zhì)量發(fā)展要求融入工作實際，落到實處。
3.必須堅持綠色發(fā)展理念
生態(tài)與發(fā)展的辯證關(guān)系是習近平生態(tài)文明思想的重要內(nèi)容。
在構(gòu)建新時代四川多元新型能源體系的道路上，應(yīng)加快推動電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級，力爭做好能源清潔低碳轉(zhuǎn)型支撐的引領(lǐng)者、推動者、先行者。
當好構(gòu)建新時代四川多元新型能源體系的“引領(lǐng)者”。充分發(fā)揮電網(wǎng)平臺的“橋梁”和“紐帶”作用，帶動源網(wǎng)荷儲供應(yīng)鏈、產(chǎn)學研用生態(tài)鏈上下游，加快推動能源生產(chǎn)清潔化、能源配置智能化、能源利用高效化。
當好構(gòu)建新時代四川多元新型能源體系的“推動者”。扎實推進四川新型電力系統(tǒng)構(gòu)建理論方法及實現(xiàn)路徑研究，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)理論模型體系，為技術(shù)創(chuàng)新、政策創(chuàng)新、機制創(chuàng)新、模式創(chuàng)新奠定堅實基礎(chǔ)。
當好構(gòu)建新時代四川多元新型能源體系的“先行者”。以甘孜正斗等高海拔純光伏地區(qū)資源接入為典型場景，提出純新能源基地的經(jīng)濟高效組網(wǎng)及全景并網(wǎng)策略，實現(xiàn)源網(wǎng)規(guī)模協(xié)調(diào)匹配發(fā)展；研究新型配網(wǎng)規(guī)劃方法，設(shè)計高效的配網(wǎng)運行方式和安全的控制策略，滿足光伏大規(guī)模接入的需求，并推動“整縣光伏+新型儲能系統(tǒng)+生態(tài)農(nóng)業(yè)”的新型配網(wǎng)示范工程建設(shè)，助力鄉(xiāng)村振興。
4.必須堅持科技創(chuàng)新
黨的二十大報告中強調(diào)，必須堅持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力。
當前，“雙碳”背景下，面臨新能源消納壓力增大、系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性欠缺、“雙高”系統(tǒng)下電網(wǎng)安全運行的基礎(chǔ)理論和穩(wěn)定機理認知不足等嚴峻挑戰(zhàn)，應(yīng)充分發(fā)揮科技創(chuàng)新在高質(zhì)量發(fā)展中的引領(lǐng)作用，圍繞核心問題，融合應(yīng)用“大云物移智鏈”技術(shù)，結(jié)合四川資源稟賦，開展新型電力系統(tǒng)發(fā)展模式、結(jié)合四川特殊環(huán)境的新型輸電技術(shù)、非對稱信息狀態(tài)下智慧電網(wǎng)、電網(wǎng)全生命周期下助推“雙碳”路徑及評估體系、產(chǎn)消融合互動技術(shù)和新型配網(wǎng)規(guī)劃研究，加快推進構(gòu)建新時代安全可靠、綠色高效的多元新型能源體系，實現(xiàn)經(jīng)濟—安全—環(huán)境三者相互制約下能源電力的協(xié)調(diào)發(fā)展，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。
同時，四川作為全國最大的清潔能源基地，已率先成立了全國首個新型電力系統(tǒng)創(chuàng)新平臺，應(yīng)牢牢把握先發(fā)優(yōu)勢，堅持理論引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動，聚焦理論創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新三個方向，著力打造新型電力系統(tǒng)原創(chuàng)技術(shù)策源地，積極對接國家“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃，主動與國內(nèi)外科研院所、企事業(yè)單位溝通合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢，推進強強聯(lián)合，提高科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化水平。并創(chuàng)新打造甘孜南部新能源匯集、大渡河流域風光水互補，分布式光伏規(guī)模化開發(fā)和輔助服務(wù)市場機制試點等示范項目，做好新型電力系統(tǒng)建設(shè)的探索和示范，力爭盡快在規(guī)劃建設(shè)新能源供給消納體系方面形成四川樣板、全國標桿。
