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水電富集區(qū)多元新型能源體系構(gòu)建路徑探索

國(guó)網(wǎng)四川省電力公司、四川省新型電力系統(tǒng)研究院有限公司 賀星棋 王永平 范榮全 李?yuàn)W 陳雨帆

全面準(zhǔn)確深入領(lǐng)會(huì)黨的二十大精神，深刻認(rèn)識(shí)新發(fā)展階段高質(zhì)量發(fā)展的時(shí)代價(jià)值與實(shí)踐要求，主動(dòng)適應(yīng)新發(fā)展階段的新形勢(shì)與新任務(wù)，在電網(wǎng)發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型過(guò)程中不僅要重視量的發(fā)展，更要重視解決質(zhì)的問(wèn)題，從而加快推進(jìn)符合新時(shí)代發(fā)展要求的多元新型能源體系構(gòu)建。

四川電力供需現(xiàn)狀及發(fā)展預(yù)測(cè)

1.電力供需現(xiàn)狀

四川是清潔能源大省，水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿荣Y源品種齊全。川西高原及攀西地區(qū)水能資源和太陽(yáng)能資源集中，資源分布總體呈現(xiàn)由西向東逐步減少的特點(diǎn)。全省水力資源技術(shù)可開發(fā)量1.48億千瓦，占全國(guó)的22.4%，居全國(guó)第二，但季及以上調(diào)節(jié)能力的水庫(kù)電站裝機(jī)容量?jī)H占水電裝機(jī)的38.6%，多年或年調(diào)節(jié)水庫(kù)更少，調(diào)節(jié)能力不足，豐枯出力矛盾較為突出。全省風(fēng)能、太陽(yáng)能資源技術(shù)可開發(fā)量分別達(dá)1800萬(wàn)千瓦以上、8500萬(wàn)千瓦以上。根據(jù)《四川省“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，四川省“十四五”新增水電裝機(jī)約2400萬(wàn)千瓦，風(fēng)電約600萬(wàn)千瓦，光伏發(fā)電約1000萬(wàn)千瓦；“十四五”末，水電裝機(jī)約1.05億千瓦，風(fēng)電約1000萬(wàn)千瓦，光伏發(fā)電約1200萬(wàn)千瓦。

截至2022年9月底，四川電源裝機(jī)容量已達(dá)1.2363億千瓦，位于山東、廣東、內(nèi)蒙古、江蘇、新疆之后，列全國(guó)第六位。其中，水電裝機(jī)9731.5565萬(wàn)千瓦，占比78.71%，裝機(jī)容量居全國(guó)第一；新能源裝機(jī)917.3176萬(wàn)千瓦，占比7.42%。上網(wǎng)電量3546.3352億千瓦時(shí)，其中，水電電量2927.2012億千瓦時(shí)，占比82.54%，較裝機(jī)容量占比高3.83個(gè)百分點(diǎn)；新能源電量166.6812億千瓦時(shí)，占比4.7%，較裝機(jī)容量低2.72個(gè)百分點(diǎn)。全省電力供給高度依賴水電，電源結(jié)構(gòu)單一問(wèn)題突出。加之新能源發(fā)電具有間歇性、隨機(jī)性的特點(diǎn)，電網(wǎng)還存在大小網(wǎng)發(fā)展、地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展、城鄉(xiāng)電網(wǎng)發(fā)展不平衡的問(wèn)題，在構(gòu)建適應(yīng)新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)過(guò)程中，四川電網(wǎng)“靠天吃飯”的特征愈加顯著，高比例水電以及占比逐漸提高的新能源在極端情況下保供不力的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，以及電網(wǎng)發(fā)展不平衡不充分的問(wèn)題突顯，亟須全面提升四川電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力和靈活性。

2.未來(lái)發(fā)展預(yù)測(cè)分析

在成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)的戰(zhàn)略牽引下，2022年，四川全社會(huì)用電量和最大負(fù)荷分別達(dá)到3610億千瓦時(shí)和6800萬(wàn)千瓦，較2021年增速分別為12.2%和11.5%，創(chuàng)歷史新高，電力已經(jīng)出現(xiàn)供需形勢(shì)拐點(diǎn)。根據(jù)最新規(guī)劃、計(jì)劃研究成果，預(yù)計(jì)“十四五”后期及“十五五”初期，四川電網(wǎng)用電需求較快增長(zhǎng)，電力供需形勢(shì)嚴(yán)峻。“十五五”中后期，隨著孟底溝、旭龍等本地大型水電站投產(chǎn)，供電緊張局面稍有緩解。“十六五”期間，本地電源開發(fā)逐漸趨于飽和，電力、電量缺口再次增大，2035年達(dá)到峰值。因此，應(yīng)立足四川能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，有計(jì)劃分步驟推進(jìn)符合新時(shí)代發(fā)展要求的四川多元新型能源體系建設(shè)。

新型能源體系構(gòu)建方法和路徑

1.必須堅(jiān)持系統(tǒng)性思維

“堅(jiān)持系統(tǒng)性觀念”是“十四五”時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展必須遵循的原則之一。

新時(shí)代四川多元新型能源體系應(yīng)高質(zhì)量滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展用能需求，但在能源轉(zhuǎn)型要求和特有資源稟賦的前提下，四川能源體系呈現(xiàn)出低抗擾性與弱支撐性的特點(diǎn)，需把牢安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)三大目標(biāo)，統(tǒng)籌發(fā)展和安全、保供和轉(zhuǎn)型，堅(jiān)持系統(tǒng)觀念和底線思維，從整體出發(fā)研究規(guī)劃，通過(guò)市場(chǎng)導(dǎo)向、政策保障，確保能源體系安全。

能源供給側(cè)，應(yīng)堅(jiān)持開源與開發(fā)同步推進(jìn)，互為補(bǔ)充。省內(nèi)，應(yīng)持續(xù)推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，大力發(fā)展可再生能源，結(jié)合“十四五”“十五五”源—網(wǎng)—荷匹配結(jié)果，加強(qiáng)系統(tǒng)規(guī)劃引導(dǎo)，加快研究四川新能源開發(fā)時(shí)序，科學(xué)開展調(diào)節(jié)資源、送出通道等配套設(shè)施規(guī)劃建設(shè)。省外，應(yīng)結(jié)合全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)，拓寬購(gòu)電渠道，加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定電源的引入，充分利用時(shí)空上的差異在能源方面實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)互濟(jì)。

能源傳輸側(cè)，應(yīng)圍繞資源配置這一核心功能，立足于“能源基地”“能源接續(xù)基地”的系統(tǒng)定位，做大做強(qiáng)四川電網(wǎng)樞紐平臺(tái)，加大特高壓和配套電網(wǎng)建設(shè)力度；做細(xì)做優(yōu)新型配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，穩(wěn)步推進(jìn)分布式智能電網(wǎng)發(fā)展，提升接入、輸送、消納、接續(xù)能力和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平。加快推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)制定，重點(diǎn)突破新能源發(fā)電主動(dòng)支撐、智能調(diào)度運(yùn)行控制、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)協(xié)同、多能互補(bǔ)運(yùn)行以及信息技術(shù)和能源生產(chǎn)的融合發(fā)展等，開展新型電力系統(tǒng)構(gòu)建及運(yùn)行控制、分布式新能源及微電網(wǎng)、新能源和儲(chǔ)能并網(wǎng)、需求側(cè)響應(yīng)等標(biāo)準(zhǔn)制定。并加強(qiáng)電網(wǎng)線損管理，推進(jìn)綠色電網(wǎng)基建，促進(jìn)電網(wǎng)本體綠色發(fā)展。

能源消費(fèi)側(cè)，應(yīng)大力推動(dòng)終端用能轉(zhuǎn)型升級(jí)，積極推進(jìn)電能替代，實(shí)施需求側(cè)管理。

輔助服務(wù)側(cè)，應(yīng)結(jié)合四川資源稟賦和電網(wǎng)特性，市場(chǎng)與行政手段并重，提出進(jìn)一步完善電力市場(chǎng)機(jī)制的政策建議，充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的基礎(chǔ)作用，并與政府主管部門建立常態(tài)性的協(xié)同會(huì)商機(jī)制，保障能源市場(chǎng)穩(wěn)定有序。

2.必須堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展新格局

高質(zhì)量發(fā)展是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的首要任務(wù)。

構(gòu)建新時(shí)代新型能源體系是能源行業(yè)貫徹新發(fā)展理念、推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展、構(gòu)建新發(fā)展格局的具體實(shí)踐。電網(wǎng)作為新型能源體系資源配置核心的紐帶，應(yīng)主動(dòng)適應(yīng)新發(fā)展階段的新形勢(shì)與新任務(wù)，在認(rèn)知上做好三個(gè)“轉(zhuǎn)變”：一是電網(wǎng)企業(yè)角色轉(zhuǎn)變，從“友好管理者”向“友好協(xié)助者、安全守護(hù)者”轉(zhuǎn)變；二是電網(wǎng)運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變，從離線、靜態(tài)向在線、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變，適應(yīng)新能源峰枯變化和直流運(yùn)行方式多樣化；三是電源參與形式轉(zhuǎn)變，從新能源輔助參與電力電量平衡向新能源高比例參與電力電量平衡轉(zhuǎn)變。

國(guó)網(wǎng)四川省電力公司當(dāng)前正在推進(jìn)以清潔能源為主體、新能源接納能力和運(yùn)行效率不斷提升、可承接西北地區(qū)大型新能源消納的新型電力系統(tǒng)建設(shè)，未來(lái)將建成以大型水風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)，以安全穩(wěn)定可靠的超/特高壓網(wǎng)絡(luò)交/直流輸電網(wǎng)絡(luò)和靈活自愈可靠配電網(wǎng)為載體，以大型調(diào)節(jié)性水電、抽水蓄能、煤電、燃機(jī)、新型儲(chǔ)能等快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)資源為靈活性支撐，以科學(xué)高效的市場(chǎng)機(jī)制為保障，源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)發(fā)展、互濟(jì)互利的，能源安全與多源結(jié)構(gòu)的，能應(yīng)對(duì)極限場(chǎng)景的新型電力系統(tǒng)。通過(guò)電、油、煤、氣等不同能源種類，水、風(fēng)、光等不同電源種類，分布式光伏、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、微電網(wǎng)、虛擬電廠等不同主體，一方面充分發(fā)揮省內(nèi)清潔能源優(yōu)勢(shì)，積極構(gòu)建高比例消納的分布式清潔能源靈活配網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電從身邊來(lái)，另一方面充分發(fā)揮大電網(wǎng)跨區(qū)資源優(yōu)勢(shì)，搭建能持久匹配四川特性的外來(lái)電跨省跨區(qū)電力輸送體系，實(shí)現(xiàn)電從遠(yuǎn)方來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)送受互濟(jì)、源荷互濟(jì)、主配互濟(jì)、民企互濟(jì)，將黨的二十大高質(zhì)量發(fā)展要求融入工作實(shí)際，落到實(shí)處。

3.必須堅(jiān)持綠色發(fā)展理念

生態(tài)與發(fā)展的辯證關(guān)系是習(xí)近平生態(tài)文明思想的重要內(nèi)容。

在構(gòu)建新時(shí)代四川多元新型能源體系的道路上，應(yīng)加快推動(dòng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)，力爭(zhēng)做好能源清潔低碳轉(zhuǎn)型支撐的引領(lǐng)者、推動(dòng)者、先行者。

當(dāng)好構(gòu)建新時(shí)代四川多元新型能源體系的“引領(lǐng)者”。充分發(fā)揮電網(wǎng)平臺(tái)的“橋梁”和“紐帶”作用，帶動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)供應(yīng)鏈、產(chǎn)學(xué)研用生態(tài)鏈上下游，加快推動(dòng)能源生產(chǎn)清潔化、能源配置智能化、能源利用高效化。

當(dāng)好構(gòu)建新時(shí)代四川多元新型能源體系的“推動(dòng)者”。扎實(shí)推進(jìn)四川新型電力系統(tǒng)構(gòu)建理論方法及實(shí)現(xiàn)路徑研究，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)理論模型體系，為技術(shù)創(chuàng)新、政策創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、模式創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

當(dāng)好構(gòu)建新時(shí)代四川多元新型能源體系的“先行者”。以甘孜正斗等高海拔純光伏地區(qū)資源接入為典型場(chǎng)景，提出純新能源基地的經(jīng)濟(jì)高效組網(wǎng)及全景并網(wǎng)策略，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)規(guī)模協(xié)調(diào)匹配發(fā)展；研究新型配網(wǎng)規(guī)劃方法，設(shè)計(jì)高效的配網(wǎng)運(yùn)行方式和安全的控制策略，滿足光伏大規(guī)模接入的需求，并推動(dòng)“整縣光伏+新型儲(chǔ)能系統(tǒng)+生態(tài)農(nóng)業(yè)”的新型配網(wǎng)示范工程建設(shè)，助力鄉(xiāng)村振興。

4.必須堅(jiān)持科技創(chuàng)新

黨的二十大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，必須堅(jiān)持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力。

當(dāng)前，“雙碳”背景下，面臨新能源消納壓力增大、系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性欠缺、“雙高”系統(tǒng)下電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)理論和穩(wěn)定機(jī)理認(rèn)知不足等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，應(yīng)充分發(fā)揮科技創(chuàng)新在高質(zhì)量發(fā)展中的引領(lǐng)作用，圍繞核心問(wèn)題，融合應(yīng)用“大云物移智鏈”技術(shù)，結(jié)合四川資源稟賦，開展新型電力系統(tǒng)發(fā)展模式、結(jié)合四川特殊環(huán)境的新型輸電技術(shù)、非對(duì)稱信息狀態(tài)下智慧電網(wǎng)、電網(wǎng)全生命周期下助推“雙碳”路徑及評(píng)估體系、產(chǎn)消融合互動(dòng)技術(shù)和新型配網(wǎng)規(guī)劃研究，加快推進(jìn)構(gòu)建新時(shí)代安全可靠、綠色高效的多元新型能源體系，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)—安全—環(huán)境三者相互制約下能源電力的協(xié)調(diào)發(fā)展，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

同時(shí)，四川作為全國(guó)最大的清潔能源基地，已率先成立了全國(guó)首個(gè)新型電力系統(tǒng)創(chuàng)新平臺(tái)，應(yīng)牢牢把握先發(fā)優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持理論引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，聚焦理論創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新三個(gè)方向，著力打造新型電力系統(tǒng)原創(chuàng)技術(shù)策源地，積極對(duì)接國(guó)家“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃，主動(dòng)與國(guó)內(nèi)外科研院所、企事業(yè)單位溝通合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，提高科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化水平。并創(chuàng)新打造甘孜南部新能源匯集、大渡河流域風(fēng)光水互補(bǔ)，分布式光伏規(guī)模化開發(fā)和輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制試點(diǎn)等示范項(xiàng)目，做好新型電力系統(tǒng)建設(shè)的探索和示范，力爭(zhēng)盡快在規(guī)劃建設(shè)新能源供給消納體系方面形成四川樣板、全國(guó)標(biāo)桿。

原標(biāo)題：如何破解高比例水電在極端情況下保供不力的問(wèn)題？