中國儲能網(wǎng)訊：2024年11月1日，1000千伏武漢—黃石—南昌特高壓交流工程正式投運(yùn)。歷經(jīng)16年規(guī)劃建設(shè)，華中特高壓交流“日”字形雙環(huán)網(wǎng)建設(shè)終于全面建成，華中電網(wǎng)由以湖北為中心的輻射狀結(jié)構(gòu)過渡到網(wǎng)格狀格局。華中電網(wǎng)在運(yùn)的5條特高壓直流輸電能力總計提升了690萬千瓦，省間及省內(nèi)重要通道輸電能力累計提升2100萬千瓦，釋放旋備超900萬千瓦。華中電網(wǎng)省間靈活互濟(jì)能力顯著提升，區(qū)域多能互補(bǔ)配置平臺作用得到有效發(fā)揮。
隨著區(qū)內(nèi)特高壓線路的相繼建成，華中電網(wǎng)逐步發(fā)展為中國跨區(qū)通道最多的“以受為主”的特大型樞紐區(qū)域電網(wǎng)，其受入電量也由“送受并重”向“以受為主”轉(zhuǎn)變。
發(fā)展之路，規(guī)劃先行
1979年11月，為了滿足武漢鋼鐵公司1.7米軋鋼機(jī)投產(chǎn)試車的用電需求，我國第一條500千伏輸變電工程——平（平頂山）武（武昌）工程全面開工。1981年12月22日，該工程正式投運(yùn)。湖北、河南兩省電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，華中電網(wǎng)發(fā)展畫卷由此展開。
2009年1月，世界首條商業(yè)運(yùn)行的特高壓交流工程長治—南陽—荊門特高壓交流示范工程正式投產(chǎn)，拉開了華中電網(wǎng)乃至全國電網(wǎng)特高壓發(fā)展的序幕。
2016年11月，國家《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020年）》正式發(fā)布，其中針對華中地區(qū)提出“推進(jìn)省間電網(wǎng)加強(qiáng)工程，滿足外來電增加需要”。自此，各方圍繞華中電網(wǎng)省間聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng)方案開展了深入研討。
2017年初，國網(wǎng)華中分部立足華中電網(wǎng)發(fā)展實(shí)際，研究提出通過特高壓交流方案加強(qiáng)省間聯(lián)網(wǎng)并構(gòu)建“日”字形特高壓交流骨干網(wǎng)架的設(shè)想。
華中電網(wǎng)的500千伏交流系統(tǒng)，經(jīng)過近40年的發(fā)展，迫切需要升級換代。一方面，電網(wǎng)出現(xiàn)了系統(tǒng)性的短路電流超標(biāo)問題；另一方面，華中四省的省間聯(lián)絡(luò)線功率長期壓極限運(yùn)行，無法適應(yīng)發(fā)展的需求。
將研究設(shè)想納入國家規(guī)劃，是工程從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的第一步。
2017年4月，國家能源局下發(fā)《關(guān)于開展“十三五”電網(wǎng)主網(wǎng)架規(guī)劃銜接工作的通知》，要求進(jìn)一步完善“十三五”期間電網(wǎng)主網(wǎng)架方案，并委托相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行評估論證。同年6月，國家能源局正式委托國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院負(fù)責(zé)華中區(qū)域的咨詢評估工作。
為把握好本次規(guī)劃銜接工作契機(jī)、推動華中特高壓交流環(huán)網(wǎng)方案納入國家規(guī)劃，國網(wǎng)華中分部相關(guān)負(fù)責(zé)人分別赴華中四省能源局匯報情況、爭取支持，有力推動了各方共識的凝聚。從2017年8月22日舉行的華中區(qū)域“十三五”跨區(qū)跨省聯(lián)網(wǎng)工程專題會議，到11月1～3日舉行的華中區(qū)域“十三五”電網(wǎng)主網(wǎng)架規(guī)劃銜接咨詢評估工作會議，與會各方在進(jìn)行多輪次的深入討論后，華中電網(wǎng)省間聯(lián)網(wǎng)方案存在的意見分歧逐漸得到了統(tǒng)一。最終，在同年12月，國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院上報給國家能源局的評估報告中，明確推薦采用特高壓交流方案對華中電網(wǎng)省間聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行加強(qiáng)。
為確?！笆濉币?guī)劃銜接咨詢評估的成果能夠正式納入國家規(guī)劃，國家電網(wǎng)公司先后于2018年3月和5月舉行華中電網(wǎng)規(guī)劃研究討論會，要求公司系統(tǒng)相關(guān)單位全力推動特高壓交流環(huán)網(wǎng)方案納入各省規(guī)劃及國家規(guī)劃。國家能源局于2018年9月下發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)一批輸變電重點(diǎn)工程規(guī)劃建設(shè)工作的通知》，明確將駐馬店—南陽、駐馬店—武漢特高壓交流作為青海至河南特高壓直流配套工程，荊門—武漢作為陜北至武漢特高壓直流配套工程，南昌—武漢、南昌—長沙特高壓交流作為雅中至江西特高壓直流配套工程，南陽—荊門—長沙特高壓交流作為華中電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)加強(qiáng)工程，要求加快推進(jìn)建設(shè)，按規(guī)定時間形成輸電能力。
至此，構(gòu)成華中“日”字形特高壓交流環(huán)網(wǎng)的6項(xiàng)工程正式納入國家規(guī)劃，標(biāo)志著華中電網(wǎng)主網(wǎng)架從500千伏向1000千伏飛躍的歷史性重大升級正式啟動。
極限闖關(guān)，“日”字成形
6項(xiàng)特高壓交流工程，加上2021年納入國家“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃并與武漢—南昌工程同步實(shí)施的黃石特高壓交流工程，總投資規(guī)模達(dá)到約450億元，線路總長度約4000千米，變電總?cè)萘窟_(dá)到3000萬千伏安，途經(jīng)64個縣級行政區(qū)，跨（鉆）越110千伏及以上等級線路達(dá)到近380次，同時還需要跨越長江、漢江、高速鐵路、高速公路、油氣管道、生態(tài)保護(hù)區(qū)的幾百個敏感點(diǎn)，需要辦理各類協(xié)議上千份，工程實(shí)施難度可想而知。
為又好又快推進(jìn)工程建設(shè)，2018年11月，國家電網(wǎng)公司專門舉行“五交五直”工程前期和建設(shè)工作推進(jìn)會議，就推進(jìn)華中“日”字形特高壓交流環(huán)網(wǎng)工程提出明確要求。國網(wǎng)華中分部黨委第一時間研究制定《關(guān)于加快推進(jìn)“四交三直”特高壓工程建設(shè)的工作方案》，就相關(guān)工作做出具體安排。華中四省的電力公司也相繼成立工作領(lǐng)導(dǎo)小組。在國家電網(wǎng)公司的統(tǒng)一組織下，國網(wǎng)華中分部牽頭負(fù)責(zé)系統(tǒng)方案研究，并與四省電力公司、國網(wǎng)經(jīng)研院、中國電科院等系統(tǒng)內(nèi)單位各司其職，并由中南、華東、西南、西北、東北、國核等6家區(qū)域電力設(shè)計院以及湖北、湖南、河南、江西、江蘇、浙江、福建、永福、安徽、山西、山東、四川、陜西、新疆等14家省級電力設(shè)計院共同承擔(dān)具體設(shè)計任務(wù)，為特高壓工程可研設(shè)計工作構(gòu)建了強(qiáng)大的技術(shù)力量。
在各方的共同努力下，南陽—駐馬店工程于2018年11月、南昌—長沙工程于2020年12月、荊門—武漢工程于2020年12月、南陽—荊門—長沙工程于2021年4月、駐馬店—武漢工程于2021年11月、武漢—南昌工程于2022年6月、黃石工程于2022年9月分別獲得核準(zhǔn)。
在工程建設(shè)階段，國家電網(wǎng)公司各相關(guān)單位加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和施工管理，積極應(yīng)用新設(shè)備、新技術(shù)、新方案，大力推行機(jī)械化施工，有效克服了新冠病毒感染、施工戰(zhàn)線長、現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜、停電安排難等諸多挑戰(zhàn)，取得了南昌—長沙工程當(dāng)年開工、當(dāng)年投產(chǎn)等一系列重大進(jìn)展。在此期間，國網(wǎng)華中分部立足自身職能，精心安排主網(wǎng)停電計劃，周密組織工程投產(chǎn)調(diào)試，為工程順利推進(jìn)提供了有力支撐。從最早于2020年8月投產(chǎn)的駐馬店—南陽工程，到2021年12月投產(chǎn)的南昌—長沙工程，到2022年10月投產(chǎn)的南陽—荊門—長沙工程，到2022年12月投產(chǎn)的荊門—武漢工程，再到2023年10月投產(chǎn)的駐馬店—武漢工程，在2024年11月武漢—黃石—南昌工程投產(chǎn)后，華中“日”字形特高壓交流環(huán)網(wǎng)完全成型，華中電網(wǎng)即將進(jìn)入?yún)^(qū)域一體化特征更加顯著、電網(wǎng)安全穩(wěn)定特性全面增強(qiáng)、資源大范圍配置能力全面提升的特高壓發(fā)展時代。
通道、市場相互促進(jìn)
近五年來，華中區(qū)域1000千伏特高壓交流環(huán)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)入高速發(fā)展期，2023年華中電網(wǎng)跨區(qū)、跨省購售電交易電量達(dá)到2195.3億千瓦時，較2019年增長了48.8%，有力支撐了華中區(qū)域的電力保供、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和綠色低碳轉(zhuǎn)型。
堅強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的輸電能力，是開展電力市場交易的前提條件和物質(zhì)基礎(chǔ)。近五年來，華中電網(wǎng)最大負(fù)荷由2019年的15556萬千瓦逐年增長至2024年的21287萬千瓦，增長37%；同時，隨著青豫、陜武、雅湖等特高壓直流輸電工程陸續(xù)投產(chǎn)，華中電網(wǎng)跨區(qū)受電能力得到極大提升。面對保供應(yīng)、促消納和穩(wěn)價格的多重需求，華中電網(wǎng)跨區(qū)外購交易規(guī)模增長迅速，成功完成了抗擊疫情復(fù)工復(fù)產(chǎn)、抗冰保網(wǎng)等重大任務(wù)。今年迎峰度夏期間，華中電網(wǎng)跨區(qū)受入電力最大達(dá)到3885萬千瓦，較2019年的1994萬千瓦增加了近一倍，占全網(wǎng)最大負(fù)荷比重由12%提升至18.3%；跨區(qū)凈受入電量由2019年的1091億千瓦時提升至2023年1677億千瓦時，增長52.6%，占全社會用電量比重由12%提升至15%以上。
華中電網(wǎng)資源配置能力的提升，為孕育創(chuàng)新交易機(jī)制提供了良好土壤。近五年來，國網(wǎng)華中分部先后創(chuàng)新開展抽蓄機(jī)組參與跨區(qū)交易消納西北低谷新能源、長江岸電綠電替代交易、水火發(fā)電權(quán)交易、水電減棄增發(fā)應(yīng)急交易等在內(nèi)的多項(xiàng)工作。“送端多省打捆、受端多省共享、電網(wǎng)居中統(tǒng)籌”“多通道聯(lián)合優(yōu)化”等多項(xiàng)交易新機(jī)制在華中四省全面推行，跨區(qū)跨省交易日趨活躍，近五年來組織跨區(qū)中長期交易3789筆，成交電量近6000億千瓦時；通過特高壓直流通道開展的多省共享交易電量由2020年的15.46億千瓦時提升至2023年的134.4億千瓦時，預(yù)計2024年底有望突破160億千瓦時。新機(jī)制和優(yōu)化策略也進(jìn)一步提升了特高壓青豫、雅湖、陜武直流通道分享電量占比，分別由12%、23%、45%提升至30.5%、69%、48%。
跨區(qū)跨省輸電通道的投產(chǎn)和送受電能力的增強(qiáng)，為清潔能源在更大范圍內(nèi)消納提供了良好條件。自2020年至2024年9月，華中電網(wǎng)累計消納區(qū)外清潔能源2687.6億千瓦時，其中消納西南水電776.9億千瓦時、西北清潔能源1887億千瓦時。預(yù)計到2024年底，近五年累計消納區(qū)外清潔能源電量將突破2800億千瓦時，相當(dāng)于減少二氧化碳排放22344萬噸。
抽水蓄能電站等優(yōu)質(zhì)調(diào)節(jié)性電源，為清潔能源大范圍外送和消納提供了強(qiáng)有力的支撐。華中電網(wǎng)內(nèi)大型抽蓄電站發(fā)電量和服務(wù)次數(shù)從2020年的33.8億千瓦時、1300次上升至2023年的72.1億千瓦時、2666次，預(yù)計到2024年底，五年累計發(fā)電量可達(dá)296億千瓦時，累計服務(wù)次數(shù)將超過11270次。
隨著華中地區(qū)省間電力聯(lián)絡(luò)格局逐步從傳統(tǒng)的輻射狀結(jié)構(gòu)向更加復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，特高壓環(huán)網(wǎng)面臨一系列新的挑戰(zhàn)。國網(wǎng)華中分部通過交易創(chuàng)新、數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及推動計量關(guān)口數(shù)智化管理等多項(xiàng)舉措，探索出了一套行之有效的解決方案，有效提升了特高壓環(huán)網(wǎng)運(yùn)營質(zhì)效。自2009年1月至2024年9月底，華中電網(wǎng)跨區(qū)交直流通道累計受入電量突破萬億關(guān)口，達(dá)到10133億千瓦時。近五年來組織跨區(qū)中長期交易3789筆、成交電量近6000億千瓦時。與“十四五”初期相比，跨區(qū)送華中交直流通道平均利用小時數(shù)增加811小時。
在北京電力交易中心的指導(dǎo)下，國網(wǎng)華中分部通過多種數(shù)字化轉(zhuǎn)型舉措，大幅提升特高壓環(huán)網(wǎng)的智能化水平和運(yùn)行效率，為特高壓環(huán)網(wǎng)的持續(xù)高效運(yùn)行提供了堅實(shí)的技術(shù)支撐。面對市場運(yùn)營復(fù)雜性和不確定性，國網(wǎng)華中分部正在推動建設(shè)的電力市場運(yùn)營效果沙盤推演系統(tǒng)，將通過多智能體強(qiáng)化學(xué)習(xí)和快速機(jī)組組合算法，開展市場主體之間的智能博弈與全時間尺度耦合的電力市場推演，實(shí)現(xiàn)交易輔助決策、分析和驗(yàn)證，進(jìn)一步提升市場運(yùn)營的智能化水平。
“十五五”是新型電力系統(tǒng)建設(shè)關(guān)鍵時期。華中電網(wǎng)送受并重的樞紐型電網(wǎng)特征將更加顯著，它將擁抱更大規(guī)模的直流饋入和接入、綠電的接入，在跨區(qū)協(xié)調(diào)、省間互濟(jì)方面發(fā)揮更重要的作用。
