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    发挥特高压输电优势 高质量推进西电东送

    来源:中国电力新闻网  撰稿人:  发布时间:2018年11月06日 浏览:
    摘要:

      改革开放40年以来,西电东送在优化东中部能源电力结构和保障电力供应、促进经济社会协调发展、改善东中部空气质量等方面,发挥了重要作用,综合效益十分显著。迈入新时代,能源电力行业要站在生态文明的高度,高质量推进西电东送,进一步发挥特高压输电优势,服务美丽中国建设。

      西电东送跨越式发展历程

      改革开放前后至20世纪末,西电东送有效缓解东部少数省市电力短缺局面。1984年山西大同、神头电厂投产,先后建成大同至房山的两回500千伏线路向北京送电。1989年北京开始与内蒙古联合办电,西电东送的北部通道初步形成。同期,建成第一条跨区±500千伏葛沪直流输电工程,打通中部通道。1993年,随着天生桥电站的投产、天广500千伏交流和鲁布格—天生桥220千伏线路的建成,南部通道输电拉开序幕。至此,西电东送初具雏形。90年代末,西电东送输电能力超过400万千瓦,累计送电约900亿千瓦时。

      2000年以来,国家正式提出实施西电东送战略,有力促进西部大开发。2004年贵广直流输电工程投产,南部通道建设取得新成果,提前一年实现向广东送电1000万千瓦的目标。自2003年开始,中部通道的三峡水电工程通过±500千伏龙政直流开始向华东送电。2006年起,陕北的神木、府谷火电厂送电华北,北部通道的送端开始向西北能源基地扩围。截至“十一五”末,西电东送输电能力达到1亿千瓦,累计送电约2.4万亿千瓦时。

      战略实施的第二个十年,特高压输电推动西电东送规模成倍增长。随着特高压交直流工程陆续投入运行,我国能源资源优化配置范围和水平大幅提升。2014年,国家能源局提出加快推进大气污染防治行动计划12条重点输电通道建设,以特高压输电为主的西电东送开始承载新的历史使命。到2017年,全国西电东送输电能力达到22911万千瓦,北部、中部和南部通道分别达到7966万、10663万、4282万千瓦,累计向东中部输送电量约6.6万亿千瓦时。依托特高压技术已建成西电东送工程19项,输电能力达到13360万千瓦,累计输送电量约1.2万亿千瓦时。

      西电东送助力生态文明建设

      有效改善东中部空气质量。据统计,西电东送战略实施以来,累计减少东中部燃煤消费约30亿吨,减排二氧化硫约1200万吨、氮氧化物约1500万吨、烟尘约370万吨。经初步测算,剔除严格执行排放标准带来的减排效益,2017年西电东送对东中部电力行业PM2.5减排的贡献约22%,其中特高压输电贡献占比约39%。

      未来仍将为东中部减排提供重要支撑。《打赢蓝天保卫战三年行动计划》明确提出重点区域新增用电量主要依靠区域内非化石能源发电和外送电满足。基于国网能源院能源电力规划实验室测算,预计到2020、2035年,国家电网经营区域西电东送年送电将超过9000亿、2万亿千瓦时,每年可减少东中部煤炭消耗约3.8亿、8.0亿吨,减排二氧化硫约22万、50万吨,减排氮氧化物约23万、52万吨,减排烟尘约5万、12万吨,对东中部电力行业PM2.5减排的贡献约28%、47%,其中特高压输电贡献占比预计将超过60%、80%。

      西电东送推动能源清洁低碳转型

      确保能源转型中的电力可靠供应。随着西电东送输电规模的不断扩大,东中部省市外来电比重逐步提高。对比各地2000年和2017年的外来电比重,北京从51%升至63%,天津从8%升至26%,而上海、广东、河北、浙江、江苏等省市则从基本就地平衡转变为外来电占到当地用电量的43%、27%、23%、20%和16%。到2017年,北京、上海、广东、浙江、江苏等省市的区外受入电力已占到当地最高负荷的70%、49%、38%、30%和24%。

      加速西部清洁能源资源开发利用和能源转型进程。截至2017年底,全国已建成西电东送工程63项,支撑清洁能源装机超过1.5亿千瓦,清洁能源送出电量占比超过五成,其中西南外送电力100%是清洁能源。2017年我国非化石能源占一次能源消费的比重13.8%,其中西电东送清洁电力的贡献率约占20%,贡献率较2000年增长近70%,特高压输送清洁电力的贡献占比达到51%左右。初步测算,预计到2035年,全国西电东送输电能力将超过5亿千瓦,支撑清洁能源装机6亿千瓦左右,清洁能源电量占比有望超过六成,对非化石能源占比的贡献率突破25%,超过80%的清洁能源将由特高压输电通道承担。

      西电东送促进区域协调发展

      推动降低东中部用能成本。截至2017年底,华东电网受入区外来电6110万千瓦,占到最高用电负荷的22%。迎峰度夏期间,复奉、锦苏、宾金三条特高压直流满功率运行,将西南清洁水电送往华东,输送电力达到2160万千瓦,每年送电超过1000亿千瓦时,累计送出清洁电力已突破5500亿千瓦时。初步测算,目前每年可节省用能成本500多亿元。

      将西部资源优势转化为经济优势。2017年,四川和西北五省全年累计外送2488亿千瓦时,占全年发电量的21%,其中四川、宁夏、甘肃外送比例已达到40%、38%和27%,增加税收100多亿元,提供就业岗位超过15万个。“电力援疆”外送电力78.7亿千瓦时,较2016年增长逾一倍。新能源正成为老少边穷地区重要的战略性新兴产业,如“互联网+”新能源、新能源大数据产业等正在引领青海能源产业转型升级。

      努力推进西电东送高质量发展

      近期,国家要求加大基础设施领域补短板的力度。今年9月,国家能源局印发通知,将“五交五直”特高压工程纳入国家规划,西电东送将进入新的发展阶段。

      从中长期看,西电东送规模依然有较大提升空间。未来东中部电力需求还将持续增长,但东中部煤电建设和煤炭消费量将进一步严格控制,新增用电量将主要依靠区域内非化石能源发电和区外来电满足。

      经初步分析测算,预计到2035年,东中部全社会用电量7万亿千瓦时,较2017年增长约74%,区外来电将超过30%,西电东送在现有规模基础上还需要翻一番。此外,持续扩大西电东送,对深入推进西部大开发、促进解决东西部发展不平衡问题、落实“两个阶段”的战略安排,也具有重要意义。

      西电东送高质量发展需要充分发挥特高压输电技术优势。一方面,西部北部大型可再生能源基地与东中部负荷中心相距超过1000千米,多数都在2000千米以上,特高压输电大容量、远距离、低损耗、占地少,是实现可再生能源资源大范围优化配置、推动能源转型发展的最佳技术选择。另一方面,为承载持续扩大的“西电东送”规模、有效应对新能源大规模快速发展、解决多直流馈入地区的系统安全问题,需要加快发展特高压交流输电,构建坚强的送受端交流网架。

      进入新时代,为推动西电东送的高质量发展,必须建设以特高压为主体的骨干网架,实现新能源大规模配置利用、安全可靠经济供电和助推绿色低碳发展的多重目标。

      下一阶段主要举措应包括:

      一是加强网源统一规划与建设,实现协同发展。推动已建在建通道配套电源纳入国家年度实施计划,加快送端电源改接,切实提高输电通道运行效率。高质量推进“五交五直”及其配套工程建设,构建“强直强交”特高压主网架,提升受端电网安全稳定运行水平,解决西南弃水、三北弃风弃光问题。

      二是加快新一代电力系统技术研发和运行机制创新,实现清洁发展。大力发展高精度电力气象预测技术、新能源机组调频调压技术,推进送端新能源友好并网。加强大容量柔性直流输电技术开发应用,提高电力系统安全稳定水平,增强系统对新能源的消纳能力。推动送受端火电机组灵活性改造和调节性电源建设,统筹协调送受端调峰和新能源消纳需求,优化调整跨区通道运行曲线,提升跨区清洁电力外送规模和比重。

      三是推动市场体制机制建设,实现高效发展。深化电力体制改革,加快全国统一电力市场整体设计和建设进度。建立火电参与调峰、跨省跨区联合调峰的有效价格激励机制,打破省间壁垒,通过市场手段促进省间余缺调剂和区域资源配置,提高清洁能源资源大范围优化配置效率和经济竞争优势。

      改革开放40年以来,西电东送在优化东中部能源电力结构和保障电力供应、促进经济社会协调发展、改善东中部空气质量等方面,发挥了重要作用,综合效益十分显著。迈入新时代,能源电力行业要站在生态文明的高度,高质量推进西电东送,进一步发挥特高压输电优势,服务美丽中国建设。

      西电东送跨越式发展历程

      改革开放前后至20世纪末,西电东送有效缓解东部少数省市电力短缺局面。1984年山西大同、神头电厂投产,先后建成大同至房山的两回500千伏线路向北京送电。1989年北京开始与内蒙古联合办电,西电东送的北部通道初步形成。同期,建成第一条跨区±500千伏葛沪直流输电工程,打通中部通道。1993年,随着天生桥电站的投产、天广500千伏交流和鲁布格—天生桥220千伏线路的建成,南部通道输电拉开序幕。至此,西电东送初具雏形。90年代末,西电东送输电能力超过400万千瓦,累计送电约900亿千瓦时。

      2000年以来,国家正式提出实施西电东送战略,有力促进西部大开发。2004年贵广直流输电工程投产,南部通道建设取得新成果,提前一年实现向广东送电1000万千瓦的目标。自2003年开始,中部通道的三峡水电工程通过±500千伏龙政直流开始向华东送电。2006年起,陕北的神木、府谷火电厂送电华北,北部通道的送端开始向西北能源基地扩围。截至“十一五”末,西电东送输电能力达到1亿千瓦,累计送电约2.4万亿千瓦时。

      战略实施的第二个十年,特高压输电推动西电东送规模成倍增长。随着特高压交直流工程陆续投入运行,我国能源资源优化配置范围和水平大幅提升。2014年,国家能源局提出加快推进大气污染防治行动计划12条重点输电通道建设,以特高压输电为主的西电东送开始承载新的历史使命。到2017年,全国西电东送输电能力达到22911万千瓦,北部、中部和南部通道分别达到7966万、10663万、4282万千瓦,累计向东中部输送电量约6.6万亿千瓦时。依托特高压技术已建成西电东送工程19项,输电能力达到13360万千瓦,累计输送电量约1.2万亿千瓦时。

      西电东送助力生态文明建设

      有效改善东中部空气质量。据统计,西电东送战略实施以来,累计减少东中部燃煤消费约30亿吨,减排二氧化硫约1200万吨、氮氧化物约1500万吨、烟尘约370万吨。经初步测算,剔除严格执行排放标准带来的减排效益,2017年西电东送对东中部电力行业PM2.5减排的贡献约22%,其中特高压输电贡献占比约39%。

      未来仍将为东中部减排提供重要支撑。《打赢蓝天保卫战三年行动计划》明确提出重点区域新增用电量主要依靠区域内非化石能源发电和外送电满足。基于国网能源院能源电力规划实验室测算,预计到2020、2035年,国家电网经营区域西电东送年送电将超过9000亿、2万亿千瓦时,每年可减少东中部煤炭消耗约3.8亿、8.0亿吨,减排二氧化硫约22万、50万吨,减排氮氧化物约23万、52万吨,减排烟尘约5万、12万吨,对东中部电力行业PM2.5减排的贡献约28%、47%,其中特高压输电贡献占比预计将超过60%、80%。

      西电东送推动能源清洁低碳转型

      确保能源转型中的电力可靠供应。随着西电东送输电规模的不断扩大,东中部省市外来电比重逐步提高。对比各地2000年和2017年的外来电比重,北京从51%升至63%,天津从8%升至26%,而上海、广东、河北、浙江、江苏等省市则从基本就地平衡转变为外来电占到当地用电量的43%、27%、23%、20%和16%。到2017年,北京、上海、广东、浙江、江苏等省市的区外受入电力已占到当地最高负荷的70%、49%、38%、30%和24%。

      加速西部清洁能源资源开发利用和能源转型进程。截至2017年底,全国已建成西电东送工程63项,支撑清洁能源装机超过1.5亿千瓦,清洁能源送出电量占比超过五成,其中西南外送电力100%是清洁能源。2017年我国非化石能源占一次能源消费的比重13.8%,其中西电东送清洁电力的贡献率约占20%,贡献率较2000年增长近70%,特高压输送清洁电力的贡献占比达到51%左右。初步测算,预计到2035年,全国西电东送输电能力将超过5亿千瓦,支撑清洁能源装机6亿千瓦左右,清洁能源电量占比有望超过六成,对非化石能源占比的贡献率突破25%,超过80%的清洁能源将由特高压输电通道承担。

      西电东送促进区域协调发展

      推动降低东中部用能成本。截至2017年底,华东电网受入区外来电6110万千瓦,占到最高用电负荷的22%。迎峰度夏期间,复奉、锦苏、宾金三条特高压直流满功率运行,将西南清洁水电送往华东,输送电力达到2160万千瓦,每年送电超过1000亿千瓦时,累计送出清洁电力已突破5500亿千瓦时。初步测算,目前每年可节省用能成本500多亿元。

      将西部资源优势转化为经济优势。2017年,四川和西北五省全年累计外送2488亿千瓦时,占全年发电量的21%,其中四川、宁夏、甘肃外送比例已达到40%、38%和27%,增加税收100多亿元,提供就业岗位超过15万个。“电力援疆”外送电力78.7亿千瓦时,较2016年增长逾一倍。新能源正成为老少边穷地区重要的战略性新兴产业,如“互联网+”新能源、新能源大数据产业等正在引领青海能源产业转型升级。

      努力推进西电东送高质量发展

      近期,国家要求加大基础设施领域补短板的力度。今年9月,国家能源局印发通知,将“五交五直”特高压工程纳入国家规划,西电东送将进入新的发展阶段。

      从中长期看,西电东送规模依然有较大提升空间。未来东中部电力需求还将持续增长,但东中部煤电建设和煤炭消费量将进一步严格控制,新增用电量将主要依靠区域内非化石能源发电和区外来电满足。

      经初步分析测算,预计到2035年,东中部全社会用电量7万亿千瓦时,较2017年增长约74%,区外来电将超过30%,西电东送在现有规模基础上还需要翻一番。此外,持续扩大西电东送,对深入推进西部大开发、促进解决东西部发展不平衡问题、落实“两个阶段”的战略安排,也具有重要意义。

      西电东送高质量发展需要充分发挥特高压输电技术优势。一方面,西部北部大型可再生能源基地与东中部负荷中心相距超过1000千米,多数都在2000千米以上,特高压输电大容量、远距离、低损耗、占地少,是实现可再生能源资源大范围优化配置、推动能源转型发展的最佳技术选择。另一方面,为承载持续扩大的“西电东送”规模、有效应对新能源大规模快速发展、解决多直流馈入地区的系统安全问题,需要加快发展特高压交流输电,构建坚强的送受端交流网架。

      进入新时代,为推动西电东送的高质量发展,必须建设以特高压为主体的骨干网架,实现新能源大规模配置利用、安全可靠经济供电和助推绿色低碳发展的多重目标。

      下一阶段主要举措应包括:

      一是加强网源统一规划与建设,实现协同发展。推动已建在建通道配套电源纳入国家年度实施计划,加快送端电源改接,切实提高输电通道运行效率。高质量推进“五交五直”及其配套工程建设,构建“强直强交”特高压主网架,提升受端电网安全稳定运行水平,解决西南弃水、三北弃风弃光问题。

      二是加快新一代电力系统技术研发和运行机制创新,实现清洁发展。大力发展高精度电力气象预测技术、新能源机组调频调压技术,推进送端新能源友好并网。加强大容量柔性直流输电技术开发应用,提高电力系统安全稳定水平,增强系统对新能源的消纳能力。推动送受端火电机组灵活性改造和调节性电源建设,统筹协调送受端调峰和新能源消纳需求,优化调整跨区通道运行曲线,提升跨区清洁电力外送规模和比重。

      三是推动市场体制机制建设,实现高效发展。深化电力体制改革,加快全国统一电力市场整体设计和建设进度。建立火电参与调峰、跨省跨区联合调峰的有效价格激励机制,打破省间壁垒,通过市场手段促进省间余缺调剂和区域资源配置,提高清洁能源资源大范围优化配置效率和经济竞争优势。

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