發揮大電網作用,充分消納近年來最大規模水電
今年,我國各地水電來水在多個方面創近年來最高水平:一是汛期長,主要流域汛期從4月開始一直持續至今,較往年增加一個多月。二是來水量大,長江來水較去年偏豐39%,三峽經歷了建庫以來最大洪峰(71200立方米/秒);黃河上游來水較常年偏豐60%,龍羊峽水電站遭遇近二十年來最大洪峰,水位達到建庫以來同期最高水位。三是來水集中、同時性高,長江、黃河流域出現了十分少見的同時集中來水,四川、湖南、重慶、江西、青海等地區主要水電廠幾乎全部滿發。
受經濟下行和天氣因素疊加影響,我國各地用電需求增速明顯放緩。1~9月,全社會用電量同比增長4.6%,增速同比下滑7.1個百分點。特別是來水較多的地區用電需求下降更為明顯,去年缺電較為嚴重的四川、重慶、湖南、湖北等省全社會用電量增速均低于全國平均水平,水電消納面臨更大壓力。
針對上述情況,國家電網公司迅速采取措施,充分發揮特高壓大電網作用,實現了水電清潔能源的大范圍優化配置和充分消納。國家電網公司區域內1~9月統調水力發電4036億千瓦時,同比增長30.6%。
四川水電外送創歷史新高。迎峰度夏期間,四川跨區跨省外送水電首次突破1000萬千瓦,達到1110萬千瓦,是去年的1.5倍,占省內水電出力的比例超過60%。向上、錦蘇特高壓直流等四川外送斷面全部滿限額運行,外送水電中2/3以上通過特高壓通道遠距離輸送到了華東、華北等地區。1~9月,四川外送水電229億千瓦時,同比增長超過60%,全年預計外送291億千瓦時,是去年的近兩倍。
三峽電站首次實現全開滿發。今年7月12日,三峽電站32臺機組首次實現全開滿發,并連續滿發34天,最大上網電力達到2240萬千瓦,月最大上網電量達到161億千瓦時,均創歷史新高。1~9月共完成三峽外送電量770億千瓦時,同比增長29.6%。
黃河水電外送達到去年的10倍。國家電網公司積極組織黃河水電和西北火電“打捆”外送,西北跨區外送通道全部排滿,達到511萬千瓦。通過“電力天路”——青藏直流聯網工程將黃河水電輸送到西藏地區,既滿足了西藏地區的電力需求,又促進了清潔能源的消納。汛期,青海黃河水電外送達到42.5億千瓦時,預計全年外送將超過50億千瓦時,是去年的10倍。
上述三地,通過跨區跨省外送消納水電電量達到1042億千瓦時,相當于節約發電用標煤3541萬噸,減少二氧化碳排放9207萬噸,節能減排成效顯著。
多措并舉,確保水電資源充分利用
一是加快特高壓等輸電通道建設,提高水電跨區跨省外送能力。近年來,國家電網公司大力實施“一特四大”(特高壓電網、大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源發電基地)戰略,加快建設以特高壓為骨干網架、各級電網協調發展的堅強智能電網。去年年底,晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范線路擴建工程正式投運,具備穩定輸送500萬千瓦電力的能力。繼向上±800千伏直流輸電工程投運之后,國家電網公司于今年提前實現第二條特高壓直流輸電工程——錦蘇±800千伏直流工程雙極低端送電,同時建成投運四川省內月錦、沐敘等500千伏輸電線路。各級電網資源優化配置能力的提升,為實現水電資源的“西電東送”和“南電北送”提供了可靠保障。1~9月,通過特高壓跨區通道遠距離消納四川、青海水電189億千瓦時,同比增長188.4%。
二是強化大電網安全管理,確保水電資源可靠送出。受汛期水電大發影響,今年以來國家電網39個主要交直流輸電通道持續重載,滿載斷面達24個,安全壓力較大。國家電網公司全面梳理電網結構、運行控制、設備運維、并網管理等方面存在的安全隱患,從水電調度、應急處理等8個方面制定了186項具體措施,優化23項500千伏設備檢修安排,制定25項事故處置預案。汛期,全部輸電通道均實現了安全穩定運行,確保了水電資源的可靠送出。
三是積極組織跨區跨省輸電,實現水電資源大范圍配置。國家電網公司充分發揮特高壓等跨區跨省輸電通道作用,安排四川水電通過向上、錦蘇特高壓直流遠距離輸送到華東地區,首次通過±660千伏銀東直流將青海黃河水電輸送到山東等華北地區。優化電網運行安排,根據來水變化及時調整區域電網及重要省間斷面運行方式,提前將特高壓交流、德寶直流送電方向由“北電南送”反轉為“南電北送”,將華中水電送往華北、西北等地區,特高壓交流最大北送電力達到437萬千瓦。加強與各級政府和發電企業的溝通協調,及時匯報、發布水電來水情況,合理安排火電開機方式,為水電消納讓出空間,確保水電資源“送得出、落得下”。
四是完善有關工作機制,為水電消納提供有力支撐。國家電網公司強化電力電量平衡分析機制,加強對主要流域、主要水電站的來水預測,深入研究國家政策、宏觀經濟數據,做好日前來水天氣跟蹤分析,動態調整電力電量平衡預測結果,為水電消納工作提供科學參考。完善國家電力市場交易計劃會商機制,將確保水電充分消納作為跨區跨省電力交易計劃安排的重要目標,優先予以安排。組織華北、華中、西北三大區域電網互為調峰,共同應對大規模來水。健全交易執行調整和應急交易機制,根據各地平衡狀況,組織短期電力交易47筆,在第一時間盡最大可能滿足了水電外送需求。
加快發展特高壓大電網,服務西南水電等清潔能源大規模開發與外送
我國水能資源居世界首位,目前剩余可開發水電資源主要集中在四川、云南和西藏等西南地區,約占全國的82%,預計2011~2030年將新增裝機2.2億千瓦。但西南水電基地所處地區經濟欠發達,用電負荷相對較小,距離中東部負荷中心1000~3000千米,能源資源與需求重心“逆向分布”特征明顯,必須加快建設特高壓輸電通道,將西南富集電能輸送到市場需求空間大的東中部地區,通過大電網予以消納和配置。
以四川為例,2011年水電裝機3282萬千瓦,占總裝機的比重約69%。據悉,當前在建水電機組4145萬千瓦,已獲得“路條”項目5923萬千瓦,預計2015年,四川省電源裝機將達到9000萬千瓦左右,其中水電裝機接近7500萬千瓦;預計最大負荷在4500萬~4800萬千瓦,豐水期電力盈余將達到2700萬~3000萬千瓦。為此,國家電網公司正大力加快西南水電基地特高壓交、直流外送通道建設等有關工作,在已建成向上、錦蘇特高壓直流工程的基礎上,2015年規劃再建成溪洛渡—浙西特高壓直流、雅安—皖南特高壓交流外送通道,四川水電的外送能力將提高到3000萬千瓦以上。目前,溪洛渡—浙西特高壓直流工程已開工建設,預計2014年投產。雅安—皖南特高壓交流工程正在開展前期工作,但仍未得到批復,預計難以在2015年年底前如期建成投運。由于近幾年西南水電電源建設無序發展,電網與電源建設不協調,未來3年棄水現象將難以避免。
中長期來看,隨著金沙江、雅礱江、大渡河等流域水電的加速開發,西南水電裝機規模將進一步增大。預計2020年、2030年四川省內裝機將達到1.3億千瓦、1.7億千瓦,其中水電裝機約1.1億千瓦、1.5億千瓦。根據平衡分析,2020年、2030年四川豐水期電力盈余將達到4100萬~5500萬千瓦。為此,國家電網公司“十三五”規劃建設烏東德—溫州、白鶴灘—鄂東等特高壓直流外送工程和甘孜—樂山—溫州特高壓交流通道,將西南水電外送能力進一步提高到6000萬千瓦。
此外,四川能源結構以水能為主,煤炭等化石能源匱乏,并且四川來水周期性、季節性強,具有多年調節性能的水電站僅占21%,“豐余枯缺”的矛盾十分突出。去年枯水期四川省缺電力93萬千瓦,預計2015年缺電力825萬千瓦。實施疆電入川,形成水火聯合運行格局,是保障四川平枯期電力供應,構建安全穩定、經濟高效的能源供應體系的有效途徑。遠期,部分西藏水電可就近接入四川電網,作為接續電源,保障四川電力需求,實現水電外送通道的可持續利用。國家電網公司將積極配合有關部門開展相關研究和規劃,促進疆電、藏電入川納入國家能源發展戰略。屆時,隨著特高壓“三華”(華北、華中、華東)電網的建成,可保障四川等西南地區進行不同季節、不同時段的大規模電力“吞吐”,實現更大范圍內的水火互濟和豐枯調節。
與水能類似,我國風能、太陽能資源分布集中。其中,96%的內陸風能集中在華北、東北、西北等“三北”地區。這些清潔能源大部分也難以在本地消納,必須通過加快發展特高壓,融入大電網,才能實現有效消納和利用。
今年對水電等清潔能源大范圍消納的成效,充分體現了大電網尤其是特高壓等跨區跨省輸電在我國能源資源優化配置中的重要作用和突出優勢,再次印證了建設特高壓電網對優化我國能源結構和提高能源利用效率的必要性和緊迫性。試想,如果沒有近幾年特高壓交、直流等跨區跨省輸電通道的加快建設,沒有大電網作用的有效發揮,在同樣的來水情況下,四川、青海的水電只能在省區內消納,勢必出現較大規模的棄水,造成國家能源資源的巨大浪費。未來西南水電等清潔能源基地發展更快,對大規模外送的需求更大,加快建設以特高壓為骨干網架的大電網,是實現水電等清潔能源可靠消納和優化配置的必由之路。