改革開放40年以來,西電東送在優化東中部能源電力結構和保障電力供應、促進經濟社會協調發展、改善東中部空氣質量等方面,發揮了重要作用,綜合效益十分顯著。邁入新時代,能源電力行業要站在生態文明的高度,高質量推進西電東送,進一步發揮特高壓輸電優勢,服務美麗中國建設。
西電東送跨越式發展歷程
改革開放前后至20世紀末,西電東送有效緩解東部少數省市電力短缺局面。1984年山西大同、神頭電廠投產,先后建成大同至房山的兩回500千伏線路向北京送電。1989年北京開始與內蒙古聯合辦電,西電東送的北部通道初步形成。同期,建成第一條跨區±500千伏葛滬直流輸電工程,打通中部通道。1993年,隨著天生橋電站的投產、天廣500千伏交流和魯布格—天生橋220千伏線路的建成,南部通道輸電拉開序幕。至此,西電東送初具雛形。90年代末,西電東送輸電能力超過400萬千瓦,累計送電約900億千瓦時。
2000年以來,國家正式提出實施西電東送戰略,有力促進西部大開發。2004年貴廣直流輸電工程投產,南部通道建設取得新成果,提前一年實現向廣東送電1000萬千瓦的目標。自2003年開始,中部通道的三峽水電工程通過±500千伏龍政直流開始向華東送電。2006年起,陜北的神木、府谷火電廠送電華北,北部通道的送端開始向西北能源基地擴圍。截至“十一五”末,西電東送輸電能力達到1億千瓦,累計送電約2.4萬億千瓦時。
戰略實施的第二個十年,特高壓輸電推動西電東送規模成倍增長。隨著特高壓交直流工程陸續投入運行,我國能源資源優化配置范圍和水平大幅提升。2014年,國家能源局提出加快推進大氣污染防治行動計劃12條重點輸電通道建設,以特高壓輸電為主的西電東送開始承載新的歷史使命。到2017年,全國西電東送輸電能力達到22911萬千瓦,北部、中部和南部通道分別達到7966萬、10663萬、4282萬千瓦,累計向東中部輸送電量約6.6萬億千瓦時。依托特高壓技術已建成西電東送工程19項,輸電能力達到13360萬千瓦,累計輸送電量約1.2萬億千瓦時。
西電東送助力生態文明建設
有效改善東中部空氣質量。據統計,西電東送戰略實施以來,累計減少東中部燃煤消費約30億噸,減排二氧化硫約1200萬噸、氮氧化物約1500萬噸、煙塵約370萬噸。經初步測算,剔除嚴格執行排放標準帶來的減排效益,2017年西電東送對東中部電力行業PM2.5減排的貢獻約22%,其中特高壓輸電貢獻占比約39%。
未來仍將為東中部減排提供重要支撐。《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》明確提出重點區域新增用電量主要依靠區域內非化石能源發電和外送電滿足。基于國網能源院能源電力規劃實驗室測算,預計到2020、2035年,國家電網經營區域西電東送年送電將超過9000億、2萬億千瓦時,每年可減少東中部煤炭消耗約3.8億、8.0億噸,減排二氧化硫約22萬、50萬噸,減排氮氧化物約23萬、52萬噸,減排煙塵約5萬、12萬噸,對東中部電力行業PM2.5減排的貢獻約28%、47%,其中特高壓輸電貢獻占比預計將超過60%、80%。
西電東送推動能源清潔低碳轉型
確保能源轉型中的電力可靠供應。隨著西電東送輸電規模的不斷擴大,東中部省市外來電比重逐步提高。對比各地2000年和2017年的外來電比重,北京從51%升至63%,天津從8%升至26%,而上海、廣東、河北、浙江、江蘇等省市則從基本就地平衡轉變為外來電占到當地用電量的43%、27%、23%、20%和16%。到2017年,北京、上海、廣東、浙江、江蘇等省市的區外受入電力已占到當地最高負荷的70%、49%、38%、30%和24%。
加速西部清潔能源資源開發利用和能源轉型進程。截至2017年底,全國已建成西電東送工程63項,支撐清潔能源裝機超過1.5億千瓦,清潔能源送出電量占比超過五成,其中西南外送電力100%是清潔能源。2017年我國非化石能源占一次能源消費的比重13.8%,其中西電東送清潔電力的貢獻率約占20%,貢獻率較2000年增長近70%,特高壓輸送清潔電力的貢獻占比達到51%左右。初步測算,預計到2035年,全國西電東送輸電能力將超過5億千瓦,支撐清潔能源裝機6億千瓦左右,清潔能源電量占比有望超過六成,對非化石能源占比的貢獻率突破25%,超過80%的清潔能源將由特高壓輸電通道承擔。
西電東送促進區域協調發展
推動降低東中部用能成本。截至2017年底,華東電網受入區外來電6110萬千瓦,占到最高用電負荷的22%。迎峰度夏期間,復奉、錦蘇、賓金三條特高壓直流滿功率運行,將西南清潔水電送往華東,輸送電力達到2160萬千瓦,每年送電超過1000億千瓦時,累計送出清潔電力已突破5500億千瓦時。初步測算,目前每年可節省用能成本500多億元。
將西部資源優勢轉化為經濟優勢。2017年,四川和西北五省全年累計外送2488億千瓦時,占全年發電量的21%,其中四川、寧夏、甘肅外送比例已達到40%、38%和27%,增加稅收100多億元,提供就業崗位超過15萬個。“電力援疆”外送電力78.7億千瓦時,較2016年增長逾一倍。新能源正成為老少邊窮地區重要的戰略性新興產業,如“互聯網+”新能源、新能源大數據產業等正在引領青海能源產業轉型升級。
努力推進西電東送高質量發展
近期,國家要求加大基礎設施領域補短板的力度。今年9月,國家能源局印發通知,將“五交五直”特高壓工程納入國家規劃,西電東送將進入新的發展階段。
從中長期看,西電東送規模依然有較大提升空間。未來東中部電力需求還將持續增長,但東中部煤電建設和煤炭消費量將進一步嚴格控制,新增用電量將主要依靠區域內非化石能源發電和區外來電滿足。
經初步分析測算,預計到2035年,東中部全社會用電量7萬億千瓦時,較2017年增長約74%,區外來電將超過30%,西電東送在現有規模基礎上還需要翻一番。此外,持續擴大西電東送,對深入推進西部大開發、促進解決東西部發展不平衡問題、落實“兩個階段”的戰略安排,也具有重要意義。
西電東送高質量發展需要充分發揮特高壓輸電技術優勢。一方面,西部北部大型可再生能源基地與東中部負荷中心相距超過1000千米,多數都在2000千米以上,特高壓輸電大容量、遠距離、低損耗、占地少,是實現可再生能源資源大范圍優化配置、推動能源轉型發展的最佳技術選擇。另一方面,為承載持續擴大的“西電東送”規模、有效應對新能源大規模快速發展、解決多直流饋入地區的系統安全問題,需要加快發展特高壓交流輸電,構建堅強的送受端交流網架。
進入新時代,為推動西電東送的高質量發展,必須建設以特高壓為主體的骨干網架,實現新能源大規模配置利用、安全可靠經濟供電和助推綠色低碳發展的多重目標。
下一階段主要舉措應包括:
一是加強網源統一規劃與建設,實現協同發展。推動已建在建通道配套電源納入國家年度實施計劃,加快送端電源改接,切實提高輸電通道運行效率。高質量推進“五交五直”及其配套工程建設,構建“強直強交”特高壓主網架,提升受端電網安全穩定運行水平,解決西南棄水、三北棄風棄光問題。
二是加快新一代電力系統技術研發和運行機制創新,實現清潔發展。大力發展高精度電力氣象預測技術、新能源機組調頻調壓技術,推進送端新能源友好并網。加強大容量柔性直流輸電技術開發應用,提高電力系統安全穩定水平,增強系統對新能源的消納能力。推動送受端火電機組靈活性改造和調節性電源建設,統籌協調送受端調峰和新能源消納需求,優化調整跨區通道運行曲線,提升跨區清潔電力外送規模和比重。
三是推動市場體制機制建設,實現高效發展。深化電力體制改革,加快全國統一電力市場整體設計和建設進度。建立火電參與調峰、跨省跨區聯合調峰的有效價格激勵機制,打破省間壁壘,通過市場手段促進省間余缺調劑和區域資源配置,提高清潔能源資源大范圍優化配置效率和經濟競爭優勢。
改革開放40年以來,西電東送在優化東中部能源電力結構和保障電力供應、促進經濟社會協調發展、改善東中部空氣質量等方面,發揮了重要作用,綜合效益十分顯著。邁入新時代,能源電力行業要站在生態文明的高度,高質量推進西電東送,進一步發揮特高壓輸電優勢,服務美麗中國建設。
西電東送跨越式發展歷程
改革開放前后至20世紀末,西電東送有效緩解東部少數省市電力短缺局面。1984年山西大同、神頭電廠投產,先后建成大同至房山的兩回500千伏線路向北京送電。1989年北京開始與內蒙古聯合辦電,西電東送的北部通道初步形成。同期,建成第一條跨區±500千伏葛滬直流輸電工程,打通中部通道。1993年,隨著天生橋電站的投產、天廣500千伏交流和魯布格—天生橋220千伏線路的建成,南部通道輸電拉開序幕。至此,西電東送初具雛形。90年代末,西電東送輸電能力超過400萬千瓦,累計送電約900億千瓦時。
2000年以來,國家正式提出實施西電東送戰略,有力促進西部大開發。2004年貴廣直流輸電工程投產,南部通道建設取得新成果,提前一年實現向廣東送電1000萬千瓦的目標。自2003年開始,中部通道的三峽水電工程通過±500千伏龍政直流開始向華東送電。2006年起,陜北的神木、府谷火電廠送電華北,北部通道的送端開始向西北能源基地擴圍。截至“十一五”末,西電東送輸電能力達到1億千瓦,累計送電約2.4萬億千瓦時。
戰略實施的第二個十年,特高壓輸電推動西電東送規模成倍增長。隨著特高壓交直流工程陸續投入運行,我國能源資源優化配置范圍和水平大幅提升。2014年,國家能源局提出加快推進大氣污染防治行動計劃12條重點輸電通道建設,以特高壓輸電為主的西電東送開始承載新的歷史使命。到2017年,全國西電東送輸電能力達到22911萬千瓦,北部、中部和南部通道分別達到7966萬、10663萬、4282萬千瓦,累計向東中部輸送電量約6.6萬億千瓦時。依托特高壓技術已建成西電東送工程19項,輸電能力達到13360萬千瓦,累計輸送電量約1.2萬億千瓦時。
西電東送助力生態文明建設
有效改善東中部空氣質量。據統計,西電東送戰略實施以來,累計減少東中部燃煤消費約30億噸,減排二氧化硫約1200萬噸、氮氧化物約1500萬噸、煙塵約370萬噸。經初步測算,剔除嚴格執行排放標準帶來的減排效益,2017年西電東送對東中部電力行業PM2.5減排的貢獻約22%,其中特高壓輸電貢獻占比約39%。
未來仍將為東中部減排提供重要支撐。《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》明確提出重點區域新增用電量主要依靠區域內非化石能源發電和外送電滿足。基于國網能源院能源電力規劃實驗室測算,預計到2020、2035年,國家電網經營區域西電東送年送電將超過9000億、2萬億千瓦時,每年可減少東中部煤炭消耗約3.8億、8.0億噸,減排二氧化硫約22萬、50萬噸,減排氮氧化物約23萬、52萬噸,減排煙塵約5萬、12萬噸,對東中部電力行業PM2.5減排的貢獻約28%、47%,其中特高壓輸電貢獻占比預計將超過60%、80%。
西電東送推動能源清潔低碳轉型
確保能源轉型中的電力可靠供應。隨著西電東送輸電規模的不斷擴大,東中部省市外來電比重逐步提高。對比各地2000年和2017年的外來電比重,北京從51%升至63%,天津從8%升至26%,而上海、廣東、河北、浙江、江蘇等省市則從基本就地平衡轉變為外來電占到當地用電量的43%、27%、23%、20%和16%。到2017年,北京、上海、廣東、浙江、江蘇等省市的區外受入電力已占到當地最高負荷的70%、49%、38%、30%和24%。
加速西部清潔能源資源開發利用和能源轉型進程。截至2017年底,全國已建成西電東送工程63項,支撐清潔能源裝機超過1.5億千瓦,清潔能源送出電量占比超過五成,其中西南外送電力100%是清潔能源。2017年我國非化石能源占一次能源消費的比重13.8%,其中西電東送清潔電力的貢獻率約占20%,貢獻率較2000年增長近70%,特高壓輸送清潔電力的貢獻占比達到51%左右。初步測算,預計到2035年,全國西電東送輸電能力將超過5億千瓦,支撐清潔能源裝機6億千瓦左右,清潔能源電量占比有望超過六成,對非化石能源占比的貢獻率突破25%,超過80%的清潔能源將由特高壓輸電通道承擔。
西電東送促進區域協調發展
推動降低東中部用能成本。截至2017年底,華東電網受入區外來電6110萬千瓦,占到最高用電負荷的22%。迎峰度夏期間,復奉、錦蘇、賓金三條特高壓直流滿功率運行,將西南清潔水電送往華東,輸送電力達到2160萬千瓦,每年送電超過1000億千瓦時,累計送出清潔電力已突破5500億千瓦時。初步測算,目前每年可節省用能成本500多億元。
將西部資源優勢轉化為經濟優勢。2017年,四川和西北五省全年累計外送2488億千瓦時,占全年發電量的21%,其中四川、寧夏、甘肅外送比例已達到40%、38%和27%,增加稅收100多億元,提供就業崗位超過15萬個。“電力援疆”外送電力78.7億千瓦時,較2016年增長逾一倍。新能源正成為老少邊窮地區重要的戰略性新興產業,如“互聯網+”新能源、新能源大數據產業等正在引領青海能源產業轉型升級。
努力推進西電東送高質量發展
近期,國家要求加大基礎設施領域補短板的力度。今年9月,國家能源局印發通知,將“五交五直”特高壓工程納入國家規劃,西電東送將進入新的發展階段。
從中長期看,西電東送規模依然有較大提升空間。未來東中部電力需求還將持續增長,但東中部煤電建設和煤炭消費量將進一步嚴格控制,新增用電量將主要依靠區域內非化石能源發電和區外來電滿足。
經初步分析測算,預計到2035年,東中部全社會用電量7萬億千瓦時,較2017年增長約74%,區外來電將超過30%,西電東送在現有規模基礎上還需要翻一番。此外,持續擴大西電東送,對深入推進西部大開發、促進解決東西部發展不平衡問題、落實“兩個階段”的戰略安排,也具有重要意義。
西電東送高質量發展需要充分發揮特高壓輸電技術優勢。一方面,西部北部大型可再生能源基地與東中部負荷中心相距超過1000千米,多數都在2000千米以上,特高壓輸電大容量、遠距離、低損耗、占地少,是實現可再生能源資源大范圍優化配置、推動能源轉型發展的最佳技術選擇。另一方面,為承載持續擴大的“西電東送”規模、有效應對新能源大規模快速發展、解決多直流饋入地區的系統安全問題,需要加快發展特高壓交流輸電,構建堅強的送受端交流網架。
進入新時代,為推動西電東送的高質量發展,必須建設以特高壓為主體的骨干網架,實現新能源大規模配置利用、安全可靠經濟供電和助推綠色低碳發展的多重目標。
下一階段主要舉措應包括:
一是加強網源統一規劃與建設,實現協同發展。推動已建在建通道配套電源納入國家年度實施計劃,加快送端電源改接,切實提高輸電通道運行效率。高質量推進“五交五直”及其配套工程建設,構建“強直強交”特高壓主網架,提升受端電網安全穩定運行水平,解決西南棄水、三北棄風棄光問題。
二是加快新一代電力系統技術研發和運行機制創新,實現清潔發展。大力發展高精度電力氣象預測技術、新能源機組調頻調壓技術,推進送端新能源友好并網。加強大容量柔性直流輸電技術開發應用,提高電力系統安全穩定水平,增強系統對新能源的消納能力。推動送受端火電機組靈活性改造和調節性電源建設,統籌協調送受端調峰和新能源消納需求,優化調整跨區通道運行曲線,提升跨區清潔電力外送規模和比重。
三是推動市場體制機制建設,實現高效發展。深化電力體制改革,加快全國統一電力市場整體設計和建設進度。建立火電參與調峰、跨省跨區聯合調峰的有效價格激勵機制,打破省間壁壘,通過市場手段促進省間余缺調劑和區域資源配置,提高清潔能源資源大范圍優化配置效率和經濟競爭優勢。
責任編輯: 江曉蓓