新型電力系統建設按下“加速鍵”
2024-08-24 16:07:56
一條銀線(xiàn)，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(kāi)工，線(xiàn)路全長(cháng)2370公里，每年可輸送電量超360億千瓦時(shí)，其中一半以上為新能源。
這是一條兩省互利雙贏(yíng)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(fā)電裝機規模超過(guò)5700萬(wàn)千瓦，工程投運后將匯集新能源電源1120萬(wàn)千瓦；對浙江而言，大電網(wǎng)穩定運行有了更強保障——浙江約1/3的用電為外來(lái)電，工程投運后將使全省外來(lái)電接納能力提升約20%。
我國95%左右的非化石能源主要通過(guò)轉化為電能加以利用。近日，《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展全面綠色轉型的意見(jiàn)》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(xié)同”。
構建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統進(jìn)展如何？記者進(jìn)行了采訪(fǎng)。
加大非化石能源開(kāi)發(fā)力度，推進(jìn)煤電綠色低碳化升級
瀾滄江中下游，江水奔騰，穿谷而過(guò)，景洪、糯扎渡、小灣等10余座水電站將蓄積的巨大水能轉化為電能。在華能瀾滄江水風(fēng)光多能互補一體化清潔能源基地，兩岸“光伏?！本d延、“大風(fēng)車(chē)”矗立，攜手保障迎峰度夏電力供應。
在這個(gè)基地，“我們借助跨流域梯級電站調度控制系統，確保50多臺水電機組多發(fā)滿(mǎn)發(fā)，同時(shí)加快建設風(fēng)電和光伏項目。6月1日至8月12日，發(fā)電量超300億千瓦時(shí)，相當于約1000萬(wàn)戶(hù)家庭一年的用電量?！敝袊A能水電領(lǐng)域首席專(zhuān)家李紅剛介紹。
新型電力系統中，非化石能源發(fā)電將逐步轉變?yōu)橹黧w，核、水、風(fēng)、光等多種清潔能源協(xié)同互補發(fā)展，構建多元綠色低碳電源供應結構。我國已建成全球規模大的電力供應系統和清潔發(fā)電體系，對全球非化石能源消費增長(cháng)的貢獻度超過(guò)40%。
保供“穩”的基礎夯實(shí)。截至2023年底，全國全口徑發(fā)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(shí)，增長(cháng)到2023年的接近1000千瓦時(shí)。
發(fā)展“綠”的成色更足。2013年至2023年，我國風(fēng)電裝機規模增長(cháng)近5倍，光伏發(fā)電裝機規模增長(cháng)30多倍。截至今年上半年，風(fēng)電、光伏發(fā)電合計裝機已超過(guò)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(gè)難題，根本上要靠新能源高質(zhì)量發(fā)展?！眹夷茉淳钟嘘P(guān)負責人介紹，我國新能源發(fā)電已實(shí)現平價(jià)上網(wǎng)。部分資源條件較好地區，風(fēng)電、光伏發(fā)電平均度電成本已降至0.3元以下，未來(lái)還將繼續下降。
由于新能源發(fā)電具有間歇性、隨機性、波動(dòng)性等特點(diǎn)，因此需要與煤電等常規電源打好配合。2023年，煤電裝機比重雖然不足四成，但發(fā)電量占比接近六成，還是電力安全保障的“壓艙石”。
陜西榆林市，國家能源集團錦界電廠(chǎng)65米高的平臺上，汽輪發(fā)電機組有序運行?！斑@是我國首臺高位布置發(fā)電機組，可有效縮短高溫高壓管道長(cháng)度，提升熱效率?！眹苠\界公司總經(jīng)理陳兵介紹，電廠(chǎng)還應用了碳捕集利用與封存技術(shù)，將燃煤發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳用于油田驅油、化工廠(chǎng)制備小蘇打等，高峰期每天可外運二氧化碳375噸。
近年來(lái)，我國加快現役煤電機組節能降碳改造、靈活性改造、供熱改造“三改聯(lián)動(dòng)”。截至2023年底，95%以上煤電機組實(shí)現了超低排放。2023年6000千瓦及以上火電供電標準煤耗302克/千瓦時(shí)，10年來(lái)累計下降近20克/千瓦時(shí)；全國單位火電發(fā)電量煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量較2014年下降均超九成。
“碳捕集利用與封存是實(shí)現大規?；茉戳闩欧爬玫闹饕夹g(shù)之一?！敝袊こ淘涸菏織钣缕秸J為，應全力攻克這項技術(shù)面臨的成本高、基礎設施建設滯后等難題，同時(shí)加快布局一些未來(lái)技術(shù)，實(shí)現二氧化碳的低能耗捕集，讓煤電綠色低碳化升級步伐進(jìn)一步加快。
推進(jìn)輸電通道和儲能建設，提升電網(wǎng)運行效率
電網(wǎng)，連接電力生產(chǎn)與消費的“橋梁”。長(cháng)期以來(lái)，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(zhù)“沙戈荒”大型風(fēng)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(fā)得出、供得穩？
——打通主網(wǎng)“大動(dòng)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(mén)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(chǎng)，近90米高的鐵塔上，工作人員緩緩挪動(dòng)到橫擔兩端，準備完成后的鐵塔組立工序。
工程建成后，可將西南地區電網(wǎng)主網(wǎng)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(shí)，既滿(mǎn)足川西地區清潔能源送出需求，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(jìn)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(guò)700億千瓦時(shí)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(guò)3億千瓦，支撐了東中部地區約1/5的用電需求。
——建強配網(wǎng)“毛細血管”，提升供電可靠性。
配網(wǎng)是連接電網(wǎng)主網(wǎng)和用戶(hù)的“毛細血管”，關(guān)系到“后一公里”用電問(wèn)題。
廣東茂名市根子鎮，采鮮園果蔬專(zhuān)業(yè)合作社廠(chǎng)房?jì)?，?jīng)過(guò)預冷的龍眼陸續出庫，發(fā)往全國各地。今年4月，為解決配網(wǎng)過(guò)載、低電壓等問(wèn)題，南方電網(wǎng)根子供電所完成全鎮配電網(wǎng)改造，戶(hù)均供電容量是原來(lái)的2倍?！斑^(guò)去只能開(kāi)一臺冷庫，電網(wǎng)升級后又添置了一臺，能將更多新鮮水果送到客人手中?！鄙玳L(cháng)林常珍說(shuō)。
安徽黃山市深渡鎮，新安江水清岸綠，民宿、農家樂(lè )等悄然興起。依托自主開(kāi)發(fā)的微電網(wǎng)協(xié)同管理平臺，國網(wǎng)黃山供電公司能夠實(shí)時(shí)監測電網(wǎng)運行，一旦發(fā)生故障，自動(dòng)切換為分布式光伏和儲能供電，整個(gè)過(guò)程僅需3至5毫秒。
這些年，我國加快推動(dòng)一批配電網(wǎng)建設改造任務(wù)，智能配用電、微電網(wǎng)、分布式供能技術(shù)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(hù)平均供電可靠率為99.911%。
——發(fā)展電網(wǎng)“穩定器”，增強系統調節能力。
針對發(fā)電不穩定的新能源，需要儲能等來(lái)?yè)敗胺€定器”，平衡電網(wǎng)供需。
“現在風(fēng)電大發(fā)、消納緊張，請立即開(kāi)啟2臺機組抽水運行?！?月12日6時(shí)55分，接到華北網(wǎng)調調度電話(huà)指令，國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站中控室隨即展開(kāi)操作：7時(shí)02分，6號機組抽水并網(wǎng)，8分鐘后2號機組抽水并網(wǎng)；7時(shí)15分至8時(shí)45分，逐步開(kāi)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(yōu)勢的新型儲能也在迅速發(fā)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(shí)；在廣西，百兆瓦時(shí)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(wàn)千瓦/9906萬(wàn)千瓦時(shí)，較2023年底增長(cháng)超40%。
——升級運維“黑科技”，提升電網(wǎng)運行效率。
調度是電力系統運行的“指揮中樞”。南方電網(wǎng)電力調度控制中心大屏上，風(fēng)機風(fēng)速、光伏板實(shí)際功率等信息實(shí)時(shí)變動(dòng)，人工智能“大腦”運轉，預測上萬(wàn)個(gè)風(fēng)光發(fā)電單元在未來(lái)數小時(shí)的發(fā)電量，并向千里之外的電站發(fā)出一項項指令，保障電網(wǎng)供需實(shí)時(shí)平衡。目前，南方電網(wǎng)風(fēng)電、光伏短期預測準確率分別達到85%、91%。
為了提升電網(wǎng)運維效率，還有不少巡檢機器人“入職”電網(wǎng)，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(jìn)行巡檢監測。國網(wǎng)北京市電力公司設備部輸電處處長(cháng)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(shí)現電纜隧道數字化無(wú)人巡檢。
深入實(shí)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(kāi)終端能源消費的轉型升級。當前，我國終端用能領(lǐng)域電氣化水平逐步提升，電力消費新模式不斷涌現。
——深入實(shí)施電能替代，形成綠色生產(chǎn)生活方式。
四川成都市成佳鎮，嘉竹綠茶加工廠(chǎng)的工人們正對烘焙好的成品茶進(jìn)行分級分揀。前兩年，當地供電公司幫助工廠(chǎng)完成了生產(chǎn)“天然氣改電”，75%的生產(chǎn)流程實(shí)現電氣化。
“天然氣生產(chǎn)線(xiàn)需要提前半小時(shí)啟動(dòng)，焙茶溫度在10至20攝氏度浮動(dòng)；電氣化生產(chǎn)線(xiàn)啟動(dòng)僅需一兩分鐘，溫控能到1至2攝氏度，產(chǎn)品質(zhì)量更有保障?！惫S(chǎng)經(jīng)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(wàn)至100萬(wàn)元。
聚焦工業(yè)、建筑、交通等重點(diǎn)領(lǐng)域，我國深入推動(dòng)用能電氣化。2023年，我國完成替代電量約1900億千瓦時(shí)，帶動(dòng)電能占終端能源消費比重提升至約28%，已處于國際前列。
——激發(fā)需求側響應活力，保障電力供需協(xié)同。
“計劃今天12時(shí)至13時(shí)開(kāi)展負荷調整，請提前做好準備?！?月6日11時(shí)50分，一天的用電負荷高峰即將到來(lái)，深圳虛擬電廠(chǎng)管理中心工作人員歐鳴宇向全市24家虛擬電廠(chǎng)發(fā)出指令。短短10分鐘，電網(wǎng)降低負荷20萬(wàn)千瓦，相當于20萬(wàn)多戶(hù)居民家庭的用電負荷。
“接收指令后，我們降低了部分充電樁的運行功率，充電時(shí)長(cháng)不會(huì )受太大影響，而且充電服務(wù)費每度電會(huì )減少一兩毛錢(qián)，引導車(chē)主錯峰充電?！毙〗勰茉措娏灰赘呒墝?zhuān)家朱翊說(shuō)，通過(guò)參與輔助調峰服務(wù)，企業(yè)和充電場(chǎng)站也可獲得一定補貼。
截至6月底，深圳虛擬電廠(chǎng)管理中心接入充電樁、空調、分布式光伏等負荷資源容量275萬(wàn)千瓦，接入資源設備總數5.5萬(wàn)個(gè)。今年上半年，已開(kāi)展電力調峰響應31次，助力緩解全市負荷高峰壓力。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )有關(guān)負責人建議，接下來(lái)還需按照“誰(shuí)承擔誰(shuí)受益”的原則，拓寬資金渠道，形成合理的需求響應市場(chǎng)化補償機制。同時(shí)，進(jìn)一步完善電價(jià)體系，激發(fā)用戶(hù)錯峰用電的積極性。
——推廣能源托管等服務(wù)，推動(dòng)全社會(huì )節能提效。
根據辦公室人數，空調自動(dòng)輸出相應冷氣量；長(cháng)時(shí)間無(wú)人，空調則調高溫度，保持恒溫恒濕。來(lái)到廣東珠海橫琴華策國際大廈，房門(mén)上方的白色小盒子引起記者注意。
“這是紅外人體感應裝置，可自動(dòng)感應人數，房間內還布置了濕度、二氧化碳濃度等感應設備?！眹娡肚侔闹腔勰茉矗◤V東）有限公司總經(jīng)理胡博智介紹，公司運用智能物聯(lián)感知、人工智能算法等技術(shù)，對大廈進(jìn)行節能改造，每年可減少電量使用超23萬(wàn)千瓦時(shí)，節能率達到30%。
在迎峰度夏用電負荷緊張時(shí)段，還有一些地方倡議通過(guò)夜間電子顯示裝置廣告保持熄滅、城市路燈減半開(kāi)啟、家庭“設置溫度27攝氏度空調+小功率電扇加快循環(huán)”等方式，挖掘節約用電潛力?！霸谔K州，中心城區功能照明路燈超過(guò)10萬(wàn)盞，假設在個(gè)別車(chē)流量較少時(shí)段減半開(kāi)啟，預計每小時(shí)節約的電量可滿(mǎn)足超1600戶(hù)家庭一小時(shí)的用電需求?！眹W(wǎng)蘇州供電公司市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部主任呂斌介紹。
“新型電力系統建設時(shí)間跨度長(cháng)、涵蓋領(lǐng)域廣、涉及方面多，各發(fā)展階段側重點(diǎn)不同，需統籌推進(jìn)實(shí)施?！眹夷茉淳蛛娏λ鞠嚓P(guān)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(fā)全社會(huì )對于新型電力系統建設的參與意識和支持力度。（丁怡婷）
轉自：人民網(wǎng)－人民日報
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