立足當(dāng)?shù)刭Y源稟賦，四川規(guī)劃建設(shè)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、燃機、新型儲能等快速動態(tài)響應(yīng)資源為靈活性支撐，以科學(xué)高效的市場機制為保障，源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)發(fā)展、互濟互利的新型電力系統(tǒng)。
四川是我國水電裝機和發(fā)電量最大的省份，四川電網(wǎng)堪稱西南電網(wǎng)清潔能源輸送的“排頭兵”。如今，水電、風(fēng)電、光電等清潔能源正源源不斷地打捆外送至華東、華中等地。
未來，四川風(fēng)光新能源將進(jìn)入跨越式發(fā)展階段，按照四川省發(fā)改委近日發(fā)布的《四川省“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》，“十四五”末，風(fēng)光新能源裝機將達(dá)到2200萬千瓦，預(yù)計到“十五五”末，將突破4700萬千瓦，高比例新能源并網(wǎng)將對四川電網(wǎng)電力電量平衡以及安全穩(wěn)定運行帶來新的挑戰(zhàn)。
復(fù)雜電網(wǎng)特征將凸顯
記者從國網(wǎng)四川省電力公司（以下簡稱“國網(wǎng)四川電力”）了解到，四川省新能源裝機容量正處于快速上升階段。截至2022年3月底，四川新能源裝機容量約為870萬千瓦，同比增長19.34%。其中，風(fēng)電裝機554萬千瓦，太陽能發(fā)電裝機197萬千瓦，生物質(zhì)發(fā)電裝機119萬千瓦。從上網(wǎng)電量看，2021年四川新能源上網(wǎng)電量近200億千瓦時，同比增長28.70%。
國網(wǎng)四川電力三級職員杜新偉接受記者采訪時表示：“隨著成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟區(qū)等國家戰(zhàn)略實施，四川省電力需求快速增長，國網(wǎng)四川電力正在加快電網(wǎng)提檔升級，努力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，全力保障電力供應(yīng)，促進(jìn)清潔能源開發(fā)消納。”
四川清潔能源資源豐富，水電技術(shù)可開發(fā)容量約1.45億千瓦，風(fēng)光新能源技術(shù)可開發(fā)量約1.2億千瓦，是全國重要的清潔能源外送基地。受訪業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，四川新型電力系統(tǒng)建設(shè)必須立足當(dāng)?shù)刭Y源稟賦以及資源時空分布特征。
“電源豐枯不確定性導(dǎo)致供需不匹配問題突出，大規(guī)模新能源上網(wǎng)后源側(cè)隨機性、波動性進(jìn)一步疊加，未來將形成‘豐期保消納、枯期互補提升保供應(yīng)’的清潔能源大送端的新型電力系統(tǒng)特性。”四川省新型電力系統(tǒng)研究院有限公司（以下簡稱“四川新研院”）研究員胥威汀對記者表示。
四川新研院研究員劉暢向記者坦言，四川電網(wǎng)具有“送受一體化”復(fù)雜電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性，省內(nèi)地理特征復(fù)雜，且源荷呈現(xiàn)逆向分布，大量直流通道與新能源集中于送端側(cè)加劇網(wǎng)內(nèi)電力電子化特性，電網(wǎng)轉(zhuǎn)動慣量低、頻率穩(wěn)定風(fēng)險高，受端負(fù)荷中心嚴(yán)重缺乏電源支撐，安全穩(wěn)定和電力供應(yīng)保障難度大。未來，隨著電網(wǎng)提檔升級、特高壓交直流工程不斷建設(shè)，四川新型電力系統(tǒng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特征將進(jìn)一步凸顯。
在業(yè)內(nèi)看來，由于四川不同區(qū)域、不同季節(jié)負(fù)荷特征差異明顯，且隨著終端電氣化水平提升和負(fù)荷大規(guī)模爆發(fā)式增長，負(fù)荷時空差異性和結(jié)構(gòu)多元性將更加突出，電力保供壓力大，因此，四川新型電力系統(tǒng)應(yīng)更加柔性靈活、可靠智能。
構(gòu)建新系統(tǒng)面臨諸多挑戰(zhàn)
在復(fù)雜電網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，四川省探索新型電力系統(tǒng)面臨不少挑戰(zhàn)。
首先，多元能源結(jié)構(gòu)和高比例電力電子設(shè)備對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定形成挑戰(zhàn)。未來四川將建成7回特高壓直流外送通道，1回超高壓直流聯(lián)絡(luò)線，新能源裝機規(guī)模快速增長，“強直弱交”、局部電網(wǎng)“卡脖子”等問題突出。“安全控制系統(tǒng)復(fù)雜且運維難度大，加之地域遼闊、地形多樣，地震、山火等災(zāi)害頻發(fā)，安全保障任務(wù)極為艱巨。”國網(wǎng)四川電力相關(guān)負(fù)責(zé)人袁川直言。
其次，清潔能源接納及電力供應(yīng)保障面臨挑戰(zhàn)。四川新研院研究員許珂表示，四川電源供應(yīng)能力呈現(xiàn)明顯的豐枯特性，近年來豐平期水電富余裝機始終大于省外送電通道能力，大規(guī)模新能源開發(fā)后風(fēng)光隨機波動性疊加，省內(nèi)水電外送需求與輸電能力不匹配的矛盾進(jìn)一步加劇，清潔能源輸送與消納面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。與此同時，隨著成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈上升到國家戰(zhàn)略和電能替代規(guī)模的巨大潛力釋放，缺乏電源支撐的成都平原地區(qū)負(fù)荷呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢，加之枯水期水電出力不足，風(fēng)光不確定性凸顯，進(jìn)一步加劇了電力保供應(yīng)難度。
再次，各類主體變化也給四川構(gòu)建新型電力系統(tǒng)帶來不小挑戰(zhàn)。隨著規(guī)?；植际焦夥_發(fā)和用戶側(cè)新能源普及，會出現(xiàn)大量的“產(chǎn)消者”，傳統(tǒng)“源隨荷動”將向發(fā)供一體、多元用能、源網(wǎng)荷儲互動轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)運營模式、電網(wǎng)形態(tài)將發(fā)生巨大改變，電網(wǎng)企業(yè)服務(wù)模式和架構(gòu)將被顛覆。
在國網(wǎng)四川電力電源用戶接入系統(tǒng)管理專責(zé)李博看來，挖掘四川清潔能源資源經(jīng)濟優(yōu)勢也是建設(shè)四川新型電力系統(tǒng)的一大挑戰(zhàn)。清潔能源是碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下四川省產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心強項和基本依托，然而，目前四川清潔能源資源的環(huán)境屬性優(yōu)勢和經(jīng)濟轉(zhuǎn)化優(yōu)勢尚未完全體現(xiàn)，需加快研究推動完善相關(guān)市場機制，多維度體現(xiàn)四川清潔能源的價值。
正推動電網(wǎng)提檔升級
如何把挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為機遇，建設(shè)四川特色新型電力系統(tǒng)？實現(xiàn)以新能源為主體的供需自我平衡？
在受訪人士看來，需不斷完善四川網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，加快四川特高壓交直流、立體雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)以及柔性配電網(wǎng)建設(shè)，通過電網(wǎng)提檔升級形成適應(yīng)四川可再生能源局域充分消納和跨省廣域傳輸?shù)碾娋W(wǎng)體系，提升電網(wǎng)對清潔能源的配置能力，增強大電網(wǎng)彈性和韌性。需要利用新技術(shù)手段提升電網(wǎng)全面感知能力、快速響應(yīng)能力和安全防御能力，面向快速波動的規(guī)模化新能源和隨機負(fù)荷，“以快制快”挖掘電網(wǎng)輸送能力和調(diào)節(jié)潛力。
記者了解到，目前，國網(wǎng)四川電力正在推動電網(wǎng)提檔升級，加快特高壓網(wǎng)架規(guī)劃和建設(shè)，“十四五”將陸續(xù)投運白鶴灘-江蘇、白鶴灘-浙江、金上-湖北特高壓直流工程，建成7回特高壓直流外送通道，正在加快甘孜-天府南-成都東、阿壩-成都東的川渝特高壓交流工程可行性方案研究，預(yù)計年底開工建設(shè)。
“我們率先成立了全國首個省級新型電力系統(tǒng)研究平臺——四川新研院，搭建產(chǎn)、學(xué)、研一體化協(xié)同攻關(guān)，政、企、研共同布局的創(chuàng)新硏發(fā)平臺。”國網(wǎng)四川電力相關(guān)負(fù)責(zé)人王彪介紹，“同時，正在打造流域水風(fēng)光互補挖潛、橫斷山脈腹地光伏匯集等一批具有四川特性的示范工程，加速四川新型電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程，打造新型電力系統(tǒng)建設(shè)的四川樣板和全國標(biāo)桿。”
在四川新研院研究員賀星棋看來，四川構(gòu)建新型電力系統(tǒng)還需要健全市場機制，省內(nèi)，探索更加科學(xué)高效的電力市場交易和電價形成機制，充分釋放電力市場交易活力和市場內(nèi)靈活性調(diào)節(jié)資源發(fā)展?jié)摿?，省外，充分發(fā)揮大電網(wǎng)跨區(qū)資源優(yōu)化配置作用，創(chuàng)新跨省跨區(qū)電力交易機制，在更大范圍內(nèi)促進(jìn)清潔能源豐期外送空間拓展和枯期電力保供能力提升，支撐保障區(qū)內(nèi)供需平衡。
未來，四川將建成具有四川特色、符合四川發(fā)展特征的新型電力系統(tǒng)，即以大型水風(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、燃機、新型儲能等快速動態(tài)響應(yīng)資源為靈活性支撐，以科學(xué)高效的市場機制為保障，源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)發(fā)展、互濟互利的新型電力系統(tǒng)。
