寧夏是一個傳統(tǒng)能源和新能源都富集的地區(qū)。在建設(shè)我國重要的火電基地和首個新能源綜合示范區(qū)過程中，“強電網(wǎng)、大送端”的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)逐漸形成。寧夏電網(wǎng)不僅在全國率先形成了覆蓋區(qū)內(nèi)的750千伏雙環(huán)網(wǎng)，還通過兩條外送通道，讓“寧電”外送連續(xù)6年實現(xiàn)百億千瓦時增長，成為“西電東送”北通道的重要組成部分。
在“雙碳”背景下，電網(wǎng)格局正在發(fā)生深刻變化。隨著寧夏新能源持續(xù)多年快速增長，今年，新能源或?qū)⒊蔀閷幭碾娋W(wǎng)的第一大電源，國內(nèi)首條以開發(fā)沙漠光伏大基地、輸送新能源為主的特高壓輸電工程正在加速推進，寧夏勢必面臨電網(wǎng)安全運行、電力供應保障、清潔能源消納等諸多挑戰(zhàn)。在更加多元、復雜的電網(wǎng)特征下，率先建設(shè)新型電力系統(tǒng)、新能源消納體系對寧夏來說迫在眉睫，也勢在必行。
“風光”充足潛力大
寧夏地理空間緊湊。“空間小卻更有利于在全省域開展新型電力系統(tǒng)的規(guī)劃布局和先行先試。”國網(wǎng)寧夏電力有限公司董事長衣立東說，寧夏“風光”充足，初步測算光伏、風電可開發(fā)規(guī)模超1億千瓦，是光資源一類地區(qū)、風資源三類地區(qū)。
借助發(fā)展新能源的稟賦，2012年，寧夏被確定為國家首個新能源綜合示范區(qū)，十年間風電、光伏發(fā)電實現(xiàn)規(guī)模化、集約化、園區(qū)化發(fā)展。目前，新能源已成為寧夏新增電力裝機主體，替代傳統(tǒng)能源作用日益突顯。
與此同時，寧夏新能源電力消納比重大幅提升，新能源綜合利用率高達97.6%，位居西北第一，寧夏電網(wǎng)也成為全國首個新能源發(fā)電出力超過全網(wǎng)用電負荷的省級電網(wǎng)，為高比例新能源電網(wǎng)建設(shè)和安全運行積累了良好經(jīng)驗。
作為國家“西電東送”戰(zhàn)略最早的重要送端，十年來，“寧電”穩(wěn)定送出，累計突破5000億千瓦時，“銀東”“靈紹”兩條外送通道也分別成為全國商業(yè)運行效益最好的跨省區(qū)直流輸電工程以及運行效率最高的特高壓直流輸電工程。不僅如此，寧夏還充分利用“西電東送”基地地位和外送通道，創(chuàng)新性地實施了“風光火”打捆外送，新能源電力外送規(guī)模逐年增長，實現(xiàn)了由輸“火電”向輸“綠電”的轉(zhuǎn)變。
“‘十四五’時期，寧夏電網(wǎng)計劃投資1240億元，到2025年末，全區(qū)發(fā)電總裝機將達到9382萬千瓦，其中風光電達5450萬千瓦。隨著第三條外送通道的建成投運，2025年寧夏‘內(nèi)供’‘外送’電量將達到‘兩個1000億’，即區(qū)內(nèi)售電量1000億千瓦時，外送電量1000億千瓦時;支撐可再生能源發(fā)展實現(xiàn)‘兩個50%’，即裝機占比50%，發(fā)電量占全社會用電量的50%。屆時，電網(wǎng)安全保障能力、資源配置能力、綠色發(fā)展能力、智慧共享能力全面提升。”衣立東說。
頂層設(shè)計做保障
前不久，國網(wǎng)寧夏電力有限公司以“云會議”的形式召開了由中國工程院院士、高校及國網(wǎng)系統(tǒng)專家學者等組成的專家評審會議，對剛編制完成的《寧夏新型電力系統(tǒng)、新能源供給消納體系技術(shù)實施方案》把脈問診。
該方案在總結(jié)“十三五”期間寧夏電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，深入分析了“十四五”“十五五”期間寧夏電網(wǎng)將面臨的電網(wǎng)安全穩(wěn)定等四大挑戰(zhàn)，梳理出27個亟待解決的具體問題，并提出了構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新能源供給消納體系的26項技術(shù)措施及21項保障措施。
中國工程院院士郭劍波說，寧夏新型電力系統(tǒng)和新能源供給消納體系方案建設(shè)思路清晰、指標體系明確，是一個有特色、有創(chuàng)新、有力度的技術(shù)方案。
中國電科院專家鄭玉平說，方案將多年發(fā)展的目標歸納為19項量化指標，很有意義，后續(xù)按照量化目標不斷跟進，非常具有可操作性。
在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)方面，寧夏提出，基于堅強智能電網(wǎng)的樞紐平臺作用，以電網(wǎng)安全運行為根本，以電力可靠供應為前提，以新能源高效利用為目標，通過“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動和多能互補，深度融合低碳能源技術(shù)、先進信息通信技術(shù)與運行控制技術(shù)，建成具有以“清潔低碳、安全高效、智慧共享、堅強送端”為基本特征的新型電力系統(tǒng)。
而在建設(shè)新能源供給消納體系方面，寧夏已建成12個百萬千瓦風光基地，正在圍繞“寧電入湘”工程規(guī)劃建設(shè)大型沙漠風光基地，要以清潔高效的煤電為支撐，以穩(wěn)定可靠的超特高壓直流群為載體，以抽水蓄能、各類新型儲能和可控負荷靈活調(diào)節(jié)為手段，打造寧夏新能源高質(zhì)量就地消納和大范圍優(yōu)化配置的“雙樣板”，建成滿足區(qū)內(nèi)綠色低碳發(fā)展、跨區(qū)清潔能源需求的新能源供給消納體系。
寧夏是典型的資源型工業(yè)省區(qū)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為單一，煤炭占全區(qū)能源消費總量的80%以上。“該方案提出加快風能、太陽能資源消納措施，有利于寧夏改善能源結(jié)構(gòu)偏煤的現(xiàn)狀，為推進能源轉(zhuǎn)型明確的發(fā)展方向提供了項目支撐，成為加快自治區(qū)能源產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的加速器。”寧夏回族自治區(qū)發(fā)改委副主任張長海說。
破除阻礙應挑戰(zhàn)
當下，寧夏新型電力系統(tǒng)正在加速構(gòu)建，著重從四個方面持續(xù)發(fā)力。一是統(tǒng)籌各類電源協(xié)調(diào)發(fā)展，提高化石能源使用效率和調(diào)節(jié)能力，多元化發(fā)展大型水電、抽水蓄能等清潔能源;二是推動多種電網(wǎng)形態(tài)相協(xié)調(diào)，逐步實現(xiàn)向“大電網(wǎng)、分布式、微電網(wǎng)并舉”的電網(wǎng)形態(tài)轉(zhuǎn)變;三是協(xié)同推進電力市場建設(shè)，實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”共擔電力成本;四是加快關(guān)鍵技術(shù)研究應用，在電網(wǎng)形態(tài)與電力規(guī)劃等關(guān)鍵領(lǐng)域，力求取得技術(shù)突破。
“指標明確、措施具體、可行性強”成為清華大學教授康重慶、華中科技大學電氣工程學院院長文勁宇、北京電力交易中心副總經(jīng)理龐博等專家和業(yè)內(nèi)人士對這一方案的共同看法，大家在對該方案表示贊成、支持實施的同時，也希望能多方合力，打破內(nèi)外瓶頸與困局，立足自身實際，大膽嘗試。
“新型電力系統(tǒng)建設(shè)本質(zhì)上是一個不穩(wěn)定、不確定的能源體系上的能源保障問題，寧夏地域小、新能源占比高、高耗能負荷占比高，如何通過低利用小時數(shù)的新能源去匹配常年的負荷和直流，是當前的關(guān)鍵問題。”郭劍波說，在市場定價機制、政策法規(guī)、體制等方面，寧夏可以先行先試。
在應對電力短缺與電量富余并存的高比例新能源電網(wǎng)安全風險挑戰(zhàn)、筑牢能源安全保障的同時，還應進一步加強電網(wǎng)規(guī)劃、智能化和新能源預測研究，只有預測準確，才能較好適應新能源出力的不確定性，由此減少帶來的風險。
同時，仍需高度關(guān)注燃煤電源的建設(shè)和新能源聯(lián)合優(yōu)化運行的問題。打造常規(guī)電源和新能源聯(lián)合優(yōu)化運行的樣板，實現(xiàn)多類型電源和電網(wǎng)整體的協(xié)同優(yōu)化運行。“作為保障未來電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和可靠供電非常重要的措施，新增火電裝機需要地方乃至國家總體進行考慮，需要發(fā)電企業(yè)深度參與。”國網(wǎng)能源研究院副院長蔣莉萍說。
新型電力系統(tǒng)是以新能源、電網(wǎng)、儲能重構(gòu)的能源系統(tǒng)，應發(fā)揮新型電力系統(tǒng)的能源聚集作用，構(gòu)建以電為主、電氣融合的新型電力系統(tǒng)，同時需要建立能量密度更高的儲能載體。多位專家認為，要進一步加強儲能技術(shù)的研究，把儲能作為解決功率時間分布不均衡的最有效的手段，通過提高儲能的能量密度等使其進一步發(fā)展。(記者 于瑤)
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