一條銀線,跨越東西,千里送電。
7月29日,甘肅至浙江特高壓直流工程開工,線路全長2370公里,每年可輸送電量超360億千瓦時,其中一半以上為新能源。
這是一條兩省互利雙贏的電力“高速路”:對甘肅而言,大規模新能源消納有了更多出路——目前甘肅新能源發電裝機規模超過5700萬千瓦,工程投運后將匯集新能源電源1120萬千瓦;對浙江而言,大電網穩定運行有了更強保障——浙江約1/3的用電為外來電,工程投運后將使全省外來電接納能力提升約20%。
我國95%左右的非化石能源主要通過轉化為電能加以利用。近日,《中共中央國務院關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》提出,“加快構建新型電力系統”“加強清潔能源基地、調節性資源和輸電通道在規模能力、空間布局、建設節奏等方面的銜接協同”。
構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能的新型電力系統進展如何?記者進行了采訪。
加大非化石能源開發力度,推進煤電綠色低碳化升級
新型電力系統中,非化石能源發電將逐步轉變為主體,核、水、風、光等多種清潔能源協同互補發展,構建多元綠色低碳電源供應結構。我國已建成全球規模最大的電力供應系統和清潔發電體系,對全球非化石能源消費增長的貢獻度超過40%。
保供“穩”的基礎夯實。截至2023年底,全國全口徑發電裝機容量29.2億千瓦。全國人均生活用電量從2013年的約500千瓦時,增長到2023年的接近1000千瓦時。
發展“綠”的成色更足。2013年至2023年,我國風電裝機規模增長近5倍,光伏發電裝機規模增長30多倍。截至今年上半年,風電、光伏發電合計裝機已超過煤電裝機。
“能源供給既要安全可靠,也要清潔低碳,還要成本合理,破解這個難題,根本上要靠新能源高質量發展。”國家能源局有關負責人介紹,我國新能源發電已實現平價上網。部分資源條件較好地區,風電、光伏發電平均度電成本已降至0.3元以下,未來還將繼續下降。
推進輸電通道和儲能建設,提升電網運行效率
電網,連接電力生產與消費的“橋梁”。長期以來,我國跨省區輸電通道主要輸送傳統電力,新能源占比較低。但隨著“沙戈荒”大型風電光伏基地有序建設,新能源外送消納需求持續增加。如何讓電力發得出、供得穩?
——打通主網“大動脈”,助力新能源消納。
四川甘孜藏族自治州二郎山上,一座座“8條腿”的門型輸電鐵塔延向遠處。這里是川渝特高壓輸電工程施工現場,近90米高的鐵塔上,工作人員緩緩挪動到橫擔兩端,準備完成最后的鐵塔組立工序。
施工人員在國家電網川渝特高壓輸電工程川1標段作業。
工程建成后,可將西南地區電網主網架的電壓等級從500千伏提升到1000千伏,預計每年輸送清潔電能超350億千瓦時,既滿足川西地區清潔能源高效送出需求,也提高成渝地區供電保障能力。
眼下,張北—勝利1000千伏特高壓交流工程建設進入加速期,每年可從內蒙古錫林郭勒盟、河北張家口能源基地向京津冀魯蘇等地輸送超過700億千瓦時的電能;昆柳龍特高壓多端混合直流工程穩定運行,將烏東德水電站的源源綠電送往粵港澳大灣區……截至2023年底,我國共建成39項特高壓輸電工程,西電東送能力超過3億千瓦,支撐了東中部地區約1/5的用電需求。
——建強配網“毛細血管”,提升供電可靠性。
配網是連接電網主網和用戶的“毛細血管”,關系到“最后一公里”用電問題。
安徽黃山市深渡鎮,新安江水清岸綠,民宿、農家樂等悄然興起。依托自主開發的微電網協同管理平臺,國網黃山供電公司能夠實時監測電網運行,一旦發生故障,自動切換為分布式光伏和儲能供電,整個過程僅需3至5毫秒。
直升機將檢修人員送至淮河大跨越輸電工程開展檢修作業。
這些年,我國加快推動一批配電網建設改造任務,智能配用電、微電網、分布式供能技術應用規模不斷擴大,供電可靠性持續提升。2023年全國供電系統用戶平均供電可靠率為99.911%。
——發展電網“穩定器”,增強系統調節能力。
針對發電不穩定的新能源,需要儲能等來擔當“穩定器”,平衡電網供需。
“現在風電大發、消納緊張,請立即開啟2臺機組抽水運行。”8月12日6時55分,接到華北網調調度電話指令,國網新源河北豐寧抽水蓄能電站中控室隨即展開操作:7時02分,6號機組抽水并網,8分鐘后2號機組抽水并網;7時15分至8時45分,逐步開啟另外4臺機組抽水,助力新能源消納。
抽水蓄能之外,具有布局靈活、建設周期短等優勢的新型儲能也在迅速發展。在湖北,利用廢棄鹽穴作為儲氣庫,壓縮空氣儲能電站單次儲存電量,可供一座中小城市連續用電5小時;在廣西,百兆瓦時級鈉離子電池儲能電站一期項目投運……截至6月底,全國建成投運的新型儲能項目累計裝機規模達4444萬千瓦/9906萬千瓦時,較2023年底增長超40%。
——升級運維“黑科技”,提升電網運行效率。
為了提升電網運維效率,有不少巡檢機器人“入職”電網,大顯身手。
北京首都功能核心區的地下電力隧道內,一只搭載視頻、紅外成像等設備的四足“機器狗”正對電纜進行巡檢監測。國網北京市電力公司設備部輸電處處長譚磊告訴記者,這只“機器狗”配備了可360度旋轉的機械臂,每30分鐘就能全方位巡檢約1公里的電纜設備。預計今年年內,首都功能核心區、城市副中心等5處區域都將實現電纜隧道數字化無人巡檢。
深入實施電能替代,挖掘需求側響應活力和節能潛力
加快構建新型電力系統,離不開終端能源消費的轉型升級。當前,我國終端用能領域電氣化水平逐步提升,電力消費新模式不斷涌現。
——深入實施電能替代,形成綠色生產生活方式。
四川成都市成佳鎮,嘉竹綠茶加工廠的工人們正對烘焙好的成品茶進行分級分揀。前兩年,當地供電公司幫助工廠完成了生產“天然氣改電”,75%的生產流程實現電氣化。
“天然氣生產線需要提前半小時啟動,焙茶溫度在10至20攝氏度浮動;電氣化生產線啟動僅需一兩分鐘,溫控能精確到1至2攝氏度,產品質量更有保障。”工廠經理李艷給記者算了筆賬,改造后,每公斤茶葉能耗成本下降1至2元,一年可降本80萬至100萬元。
聚焦工業、建筑、交通等重點領域,我國深入推動用能電氣化。2023年,我國完成替代電量約1900億千瓦時,帶動電能占終端能源消費比重提升至約28%,已處于國際前列。
——推廣能源托管等服務,推動全社會節能提效。
在迎峰度夏用電負荷緊張時段,有一些地方倡議通過夜間電子顯示裝置廣告保持熄滅、城市路燈減半開啟、家庭“設置溫度27攝氏度空調+小功率電扇加快循環”等方式,挖掘節約用電潛力。“在蘇州,中心城區功能照明路燈超過10萬盞,假設在個別車流量較少時段減半開啟,預計每小時節約的電量可滿足超1600戶家庭一小時的用電需求。”國網蘇州供電公司市場營銷部主任呂斌介紹。
“新型電力系統建設時間跨度長、涵蓋領域廣、涉及方面多,各發展階段側重點不同,需統籌推進實施。”國家能源局電力司相關負責人表示,下一步將研究完善配套支持措施,鼓勵多元主體參與項目投資建設,激發全社會對于新型電力系統建設的參與意識和支持力度。
(本文摘編于《人民日報》2024年8月21日18版)