中國工程院院士湯廣福
黨的二十大報告和二十屆三中全會提出“深入推進能源革命”“加快規(guī)劃建設新型能源體系”。規(guī)劃建設新型能源體系、加快構建新型電力系統(tǒng)的重點就是大力發(fā)展新能源。我國新能源資源主要分布在西部、北部地區(qū)，推進大規(guī)模高比例新能源開發(fā)外送，是落實“雙碳”目標任務、促進能源電力綠色低碳轉型的有效途徑，是加快建設新型電力系統(tǒng)和新型能源體系的關鍵舉措，是推動全國清潔能源資源優(yōu)化配置、保障中長期電力供應的必然選擇。目前，我國已建成投運“19交20直”特高壓交直流輸電工程，“西電東送”輸電能力超過3億千瓦、累計送電超過3萬億千瓦時，有效支撐了中東部地區(qū)約1/5的用電需求。為支撐西部、北部清潔能源基地開發(fā)外送，國家“十四五”規(guī)劃再建設一批跨區(qū)輸電通道，這些輸電通道大多起點于沙漠戈壁荒漠地區(qū)，送端近區(qū)電網(wǎng)支撐薄弱、受端電網(wǎng)“空心化”嚴重，特別是隨著輸送新能源比例的提高，輸電通道安全穩(wěn)定運行和高效利用面臨多重挑戰(zhàn)，對先進技術要求迫切。
國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局印發(fā)《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》（以下簡稱《行動方案》），實施大規(guī)模高比例新能源外送攻堅行動，以提升輸電通道新能源電量占比為重點，提出提高在運輸電通道新能源電量占比和開展新增輸電通道先進技術應用兩項重大任務，并明確了重點措施，準確把握了大規(guī)模高比例新能源外送的趨勢任務、發(fā)展需求和技術背景，強存量、優(yōu)增量，具有重要的實踐指導意義。
要優(yōu)化電源配置，提升在運輸電通道新能源電量占比。在運輸電通道配套電源以常規(guī)電源為主，支撐調節(jié)能力充沛，新能源接納空間大。同時，在運輸電通道送受端通常接入強交流系統(tǒng)，電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平高，部分通道具備網(wǎng)匯新能源外送的條件。要高度關注在運輸電通道輸送新能源的適應性，一是要加強支撐能力建設，一方面新能源開發(fā)宜靠近送端換流站和火電、水電等其他配套電源，以利于打捆送出，另一方面要加強抽水蓄能、新型儲能等調節(jié)支撐資源配置。二是要提升常規(guī)直流技術性能。常規(guī)直流技術不能頻繁調節(jié)功率，主要受制于換流變壓器分接開關和交流濾波器的動作次數(shù)限制，應加強直流控制策略優(yōu)化研究，提升輸送新能源適應性。三是要保障在運通道保供能力。重視配套新能源占比提升對受端電力保供的影響，推動送受端就通道功能定位和電力支撐能力取得一致。我國部分在運通道投產(chǎn)已達20年，逐步達到改造年限，可以借助改造，加強新技術應用，有效解決常規(guī)直流換相失敗問題。
要采用先進技術，提升新建輸電通道新能源電量比例。新建輸電通道均采用“三位一體”開發(fā)模式，要求輸電通道、配套煤電、新能源同步規(guī)劃、有序建設、同步投產(chǎn)。“十四五”規(guī)劃輸電通道大多起點于沙漠戈壁荒漠地區(qū)，送端電網(wǎng)支撐能力弱，特別是通道配套支撐性煤電面臨進一步減少的趨勢，需要依靠輸電技術進步提高通道運行安全性。同時，我國在特高壓交直流輸電技術、大容量IGBT器件和換流閥、IGCT技術、先進儲能技術、低頻輸電技術、CCUS等先進發(fā)電技術、構網(wǎng)型控制技術等方面不斷取得突破，為大規(guī)模新能源基地開發(fā)外送提供了堅實技術支撐。從輸電裝備看，傳統(tǒng)常規(guī)直流對系統(tǒng)支撐要求高，存在送端暫態(tài)過電壓越限、受端電壓穩(wěn)定、多回直流同時換相失敗等難題，需要研發(fā)特高壓大容量柔性直流輸電技術，支撐送端大規(guī)模新能源接入和受端潮流可靠疏散；改進常規(guī)直流輸電技術，采用可控換相換流閥（CLCC）等先進技術；結合柔性直流輸電具備孤島運行能力的特點，考慮在遠離主網(wǎng)的沙戈荒工程中探索多端直流孤島運行的技術。超前研究低頻輸電、嵌入式直流等先進輸電技術，擴充進一步提升輸送新能源規(guī)模的技術儲備。加強新能源和外送通道協(xié)同設計，超前示范應用直流組網(wǎng)技術。從發(fā)電裝備看，要進一步挖掘配套煤電的調節(jié)支撐能力，實現(xiàn)配套煤電的調峰深度，采用CCUS等先進技術提高煤電清潔性；積極采用構網(wǎng)型技術改造新能源發(fā)電和儲能，提高各類設備的涉網(wǎng)性能和主動支撐能力；研究長時大容量儲能技術，提升對新能源的跨時段、跨季節(jié)、大幅度調節(jié)；研究藏東南等高海拔地區(qū)清潔能源基地構建技術，提出適應于多端直流送出拓撲結構的水光儲多能互補聯(lián)合配置方案，采用水資源上下游協(xié)同、跨流域水資源互補及水光跨區(qū)域一體化調度、水電機組調相技術等提高水電支撐能力。
要加強送受端協(xié)調，發(fā)揮機制保障作用，切實保障輸電通道輸送新能源能力。輸電通道輸電能力特別是輸送新能源能力的提升，涉及送端電源結構、系統(tǒng)支撐，受端接受和消納能力，是多利益主體共同參與的復雜問題。為提升輸電通道新能源電量占比，一是送端新端源開發(fā)與建設遵從規(guī)劃。做好新能源基地合理布局，配套電源分布應盡量相對集中，與直流通道規(guī)劃建設時序匹配，確保網(wǎng)源協(xié)調。配套儲能和分布式調相機等支撐資源按需配置。二是持續(xù)優(yōu)化送受端電網(wǎng)結構，提升網(wǎng)絡承載能力。送端多直流接入電網(wǎng)要加強直流分群研究，減少直流相互影響，提升直流和新能源承載力。受端電網(wǎng)要解決負荷中心“空心化”和關鍵斷面卡口問題，確保直流通道建成后發(fā)揮預期作用。三是建立政策支撐和市場保障措施，提高通道參與各方積極性。完善電力市場機制，明確各類主體權責，有效疏導分攤基地開發(fā)、建設及運營成本。建立適應新能源供給消納體系的新能源消納和外送通道利用效率考核機制，促進基地可持續(xù)發(fā)展。通過政策和市場措施保障電源企業(yè)建設配套煤電、儲能和分布式調相機的投資回收。
當前，西部沙漠戈壁荒漠和西南清潔能源基地特高壓輸電通道正在加快規(guī)劃建設，輸電通道涉及的電網(wǎng)、電源等主體要認真貫徹落實《行動方案》，實施好大規(guī)模高比例新能源外送攻堅行動，以技術創(chuàng)新為引領，全面提升輸電通道新能源電量占比，為能源清潔低碳轉型和“雙碳”目標實現(xiàn)發(fā)揮積極作用。
來源：國家能源局
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