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【文汇报】打造中国能源互联网建设示范样本
作者:新闻管理  国家电网公司华东分部  发布时间:2016-03-14 08:33:49  浏览次数:

 

打造中国能源互联网建设示范样本

构建全球能源互联网战略在华东电网的探索与实践

李卫东

2015926,习近平总书记在联大发展峰会上发表重要讲话,倡议探讨构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求,为世界能源实现绿色低碳发展描绘了新蓝图,为应对气候变化开辟了新道路。国家电网公司认真贯彻落实讲话精神,刘振亚董事长对推进构建全球能源互联网、加快建设中国能源互联网作出全面安排部署,为国家电网公司系统推动电网创新发展、应对全球能源格局变化指明了方向。华东地区是中国经济和负荷中心,迫切需要建设能源互联网,华东电网先行先试,开展了探索实践,努力打造中国能源互联网的示范样本。

解决区域资源环境矛盾的根本性出路

世界能源发展面临资源紧张、环境污染、气候变化三大难题。解决这些难题,必须走清洁发展道路,实施“两个替代”(能源开发实施“清洁替代”,以清洁能源替代化石能源;能源消费实施“电能替代”,以电代煤、以电代油),实现清洁能源占主导和全球能源优化配置,以清洁和绿色方式满足全球电力需求。构建全球能源互联网,实现全球清洁能源大范围优化配置,是能源安全发展、清洁发展、可持续发展的必由之路,是应对气候变化和环境污染的重大创新举措。

华东地区是世界能源发展三大难题的缩影地区之一,长期以来资源环境问题突出、矛盾紧张。这里是我国经济发展最为活跃的地区,土地面积约占全国的1/20,经济总量约占1/3,用电量约占1/4,供电服务人口约占1/5。华东地区一次能源资源匮乏,对区外依存度超过80%,每年输入煤炭超过6亿吨。长三角地区煤电装机占全国的17%,单位国土面积煤电装机为西北地区的26倍。以煤为主的能源结构和粗放的能源发展方式,是雾霾、酸雨、碳排放、水土污染和能源浪费等问题的重要影响因素,过度依赖输煤、能源电力就地平衡的配置方式已难以为继,必须寻找新方式和出路。

全球能源互联网战略构想的提出,为华东地区解决资源环境矛盾难题指明了方向和道路。全球能源互联网是集能源传输、资源配置、市场交易、信息交互、智能服务于一体的“物联网”,实质就是“特高压电网+智能电网+清洁能源”。华东地区必须从保障能源安全、优化能源结构、促进生态文明大局出发,走加快构建全球能源互联网的发展道路,实现能源结构向清洁能源占主导地位的战略转型,促进清洁能源大规模开发、大范围配置、高效率利用,保障能源安全、清洁、高效、可持续供应,彻底解决区域资源环境紧张问题。

构建中国能源互联网的示范性实践

近年来,华东电网积极探索实践构建能源互联网之路,在特高压发展建设、清洁能源消纳和智能电网建设等领域取得了出色成绩,为构建中国能源互联网提供了有益示范。

构建中国能源互联网,关键是要加快建设特高压骨干网架。“十二五”以来,国家电网公司高速推进特高压电网建设,目前全国在运的特高压输电线路“三交四直”中,华东电网就有“两交三直”(淮南-皖南-上海、浙北-福州特高压交流线路,复奉、锦苏、宾金特高压直流线路),分别形成了贯穿南北的交流特高压“T”字型骨干网架和三大特高压直流“西电东送”大通道。现已建成的特高压1000千伏交流线路近2500公里1000千伏变电站7座,变电容量3900万千伏安;特高压·800千伏直流输电线路近6000公里,换流站3座,输送容量高达2160万千瓦,约占华东电网最大负荷的十分之一。同时,华东电网另有“一交四直”特高压工程在建,已成为中国乃至世界范围内特高压电网建设发展的主战场,以前所未有的坚强姿态在服务国家节能减排工作大局和地方经济社会发展的道路上走在前列,为中国能源互联网建设发展奠定了坚实的物质基础。

构建中国能源互联网,迫切需要进一步提升电网运行管理水平。“十二五”以来,华东电网大力强化电网运行控制,深入开展特高压交直流混联电网运行特性分析和控制策略研究,出版发行了国内首部交流特高压继电保护专著。针对大范围、大规模的电力跨区优化配置,建立华东电网备用共享机制,提高故障抵御能力。努力提升频率和电压稳定水平,优化抽水蓄能电站管理,积极推动调相机等先进装备应用,从技术、装备、管理和人员等诸多方面提升了大电网安全运行水平,同时,全面提高了电力保障服务水平。2016年初,华东地区遭遇35年一遇的寒潮袭击。气温骤降对发电机组运行稳定性产生较大影响,导致华东电网大量燃煤、燃气机组无法正常发电。同时,华东及上海电网用电负荷大幅攀升,最高负荷比去年同期增长7.9%,全网电力平衡缺口达500万千瓦以上。在传统方式下,拉闸限电是保持发用电平衡的唯一手段,部分地区已做好限控负荷准备。面对严峻形势,在国家电网公司的统一调度下,由华东分部牵头,全面发挥特高压大电网优势,积极组织跨区跨省市电力互济支援,争取华中、西南电力支援华东550万千瓦电力,确保了华东地区平稳度过寒潮,特高压电网的能源互联对能源安全的保障作用得以充分体现。

建设中国能源互联网,可以转变传统过度依赖输煤的能源发展方式,提高华东电网消纳区外来电能力和内部电力交换能力,有效解决西部等地区清洁能源大规模开发和消纳问题。“十二五”以来,华东电网清洁能源消纳水平大幅提升,年均消纳水平较特高压投运前增长3倍以上,已累计消纳西南水电达2469亿千瓦时,减排二氧化碳数以亿吨计,减排二氧化硫、氮氧化物数百万吨。2015年,面对电力需求增速下降、长三角电网峰谷差逐年增大和西南水电汛期推迟等不利因素,华东电网仍消纳西南地区水电突破1000亿千瓦时大关,逆势增长11.41%,创历史最高水平。此外,华东电网范围各省市公司还致力于创新发展清洁能源发电技术,实现高效、经济、可持续发展,促进生态文明建设。截至201512月,华东电网新能源并网装机容量合计1360.78万千瓦,占总装机的4.55%,年发电量占总发电量的1.56%。风电装机容量同比增长35.5%,发电量同比增长23.58%。太阳能发电装机容量同比增长87.2%,累计发电量同比增长180.5%。未来华东地区还将通过特高压输电通道接纳北部的风电、光电等清洁电源,助力清洁能源更快发展。

构建能源互联网就要以绿色清洁能源取代化石能源,从源头上解决大气污染问题。华东分部深入贯彻落实国家电网公司战略部署,努力把国家《大气污染防治行动计划》中“增加清洁能源供应,加快清洁能源替代利用”和“采取应急措施,妥善应对重污染天气”的工作要求有机结合,创新推动利用清洁能源服务大气污染防治工作,并建立了华东区域联动工作机制。国家电网公司给予大力支持,进一步明确要在地方空气重污染时段和重大活动期间启动跨区联动机制,提高清洁发电比例。在上海市委、市政府的大力支持下,华东电网组织编制上海市空气污染联动工作方案,并纳入上海工业行业空气重度污染应急工作机制。

2015年,在空气污染时段,电网共增送上海市外来电约6.7亿千瓦时,累计降低污染日上海标煤燃烧约20余万吨,减排大量二氧化硫、氮氧化物及粉尘等污染物。在中国-中东欧国家领导人会晤和第二届世界互联网大会期间,为了确保环境空气质量,江苏、浙江省主动商请华东电网启动区域空气污染联动工作。在两个会议期间,电网分别增送两地电量1.1亿千瓦时和1.6亿千瓦时,有效降低了本地燃煤机组排放,为实现“苏州蓝”、“乌镇蓝”发挥了积极作用。

建设中国能源互联网,还需创新智能电网技术,实现能源供应更加安全、灵活和便捷,保障电网安全可靠、经济高效运行。“十二五”以来,华东电网各单位大力开展构建城市能源互联网的探索实践,共同推动智能电网建设,累计建成智能变电站680余座,安装智能电表超过1.1亿只、实现用电信息自动采集1亿户,建成电动汽车充换电站500余座、充电桩8400个。上海以迪士尼供电服务中心为依托,建设浦东地区能源互联网展示平台与智能电网公共服务平台。江苏积极构建智能互动服务体系,实施国内首个商业化模式的柔性互动需求侧响应和非工空调实战调控。浙江率先构建“互联网+电力营销”的智能用电服务体系,研究建成国内首个兆瓦级独立海岛智能微电网工程。福建积极参与充电设施投资建设和运营管理,建成车联网智能平台。

构建全球能源互联网的全局性引领

华东分部近年来的探索实践,充分验证了构建能源互联网战略的先进性、可行性和紧迫性。

一是根本突破能源约束。通过特高压电网建设,华东电网“十二五”期间受电能力增长230%,依靠资源大范围优化配置,从根本上扭转了困扰地区多年的能源紧缺局面。以特高压为骨干网架的华东电网,近年来相继经受了极端高温、超强台风和低温寒潮的考验,完成了安全生产和可靠供电目标,充分验证了能源互联网对于保障能源安全可靠供应的重要意义。

二是全面实现清洁发展。消纳清洁能源,在发电侧实现清洁替代是构建能源互联网的根本所在。“十二五”以来,华东电网消纳清洁能源迅猛增长,年均增长率高达27%2015年消纳区外水电1216亿千瓦时,其中80%以上依靠特高压输送。随着构建能源互联网的加快推进,预计2020年实现国内互联后,国家电网并网可再生能源装机将达5.7亿千瓦,占总装机的35%;非化石能源占一次能源消费比重提高到15.5%2050年基本建成全球能源互联网后,预计清洁能源占比可提高到80%以上,全球二氧化碳排放可控制在115亿吨左右,全球温升控制在2以内。我国可以将碳排放峰值控制在105亿吨左右,峰值降低20亿吨,全面实现清洁绿色发展。

三是有效促进经济发展。根据国际能源署(IEA)数据,2014年我国风电发电成本已降至0.370.45/千瓦时、光伏发电成本降至0.680.8/千瓦时,预计2020年均可降至0.35/千瓦时。通过构建能源互联网,清洁能源发展的规模效益和经济效益将日渐突出,其经济性和竞争力有望在2020年左右全面超越化石能源,为经济社会发展提供更加具有可持续性的能源基础。据测算,20162030年,中国特高压交直流工程、配套电网工程及西部地区清洁能源开发总投资预计超过12万亿元,每年可拉动GDP增长约0.6个百分点,提供就业岗位约140万个。同时,依托特高压输电和智能电网技术优势,我国在高端装备制造、电网建设和资产运营等方面的国际竞争力将显著增强。

四是激发创新发展活力。过去几年,华东各省市在负荷控制、互动服务、智能微网、分布式电源、电动汽车等诸多领域大力开展技术应用和商业模式创新,充分体现了构建能源互联网对于经济转型和创新发展的支撑与激励作用。随着构建能源互联网深入推进,传统的电力系统将进一步加快与大数据、云计算、物联网等信息技术的融合,为构建智慧家庭、智慧城市提供广阔的发展空间和服务平台。

 (作者为国家电网公司副总经济师、华东分部主任、党组书记)

(文汇报312第五版)



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