加快新型電力系統(tǒng)建設 賦能湖南經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展
國網(wǎng)湖南省電力有限公司董事長、黨委書記 明煦
黨的十八大以來，習近平總書記站在統(tǒng)籌中華民族偉大復興戰(zhàn)略全局和世界百年未有之大變局的高度，提出了“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，作出建設新型能源體系，加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、新型電網(wǎng)等一系列重大戰(zhàn)略決策，為新時代我國能源電力高質(zhì)量發(fā)展指明了基本方向、提供了根本遵循。
湖南省具備新型電力系統(tǒng)建設落地的良好基礎，并初步形成了一定的先發(fā)優(yōu)勢,同時存在以新型電力系統(tǒng)建設推動能源電力高質(zhì)量發(fā)展的迫切現(xiàn)實需求。
湖南建設新型電力系統(tǒng)主要具備“四大優(yōu)勢”
一是政策支持力度“大”。湖南省委、省政府發(fā)布了全國首個省級新型電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃綱要，揭牌成立湖南省能源集團。國家電網(wǎng)公司大力支持湖南電網(wǎng)建設，近年來在湘投資持續(xù)保持高位。
二是清潔發(fā)展基礎“好”。湖南清潔能源裝機占比64.6%，高于全國平均水平。“十四五”期間，新能源裝機規(guī)模累計增長150%。煤電機組全部實現(xiàn)超低排放。全省能耗強度和碳排放強度不到全國平均水平的70%。
三是系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源“足”。湖南抽水蓄能資源豐富，納入國家能源局中長期抽水蓄能規(guī)劃的項目儲備已超過3600萬千瓦。新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈完備，擁有先進儲能材料企業(yè)近百家。
四是科技創(chuàng)新水平“高”。擁有電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室和國家級輸電線路覆冰、舞動、山火監(jiān)測預警中心。中車株洲電力機車有限公司自主生產(chǎn)的各類IGBT芯片市場占有率全國第一;特變電工衡陽變壓器有限公司是全球變壓器單廠產(chǎn)能最大和中國輸變電領域產(chǎn)業(yè)鏈最完備的企業(yè);三一重工集團全面布局風、光、儲、氫、用等新能源產(chǎn)業(yè)鏈及核心裝備技術(shù)。
湖南構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)
由于湖南省一次能源匱乏，缺煤無油乏氣，整體處于全國能源流、電力流雙末端，向新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型面臨“轉(zhuǎn)型與空間”“轉(zhuǎn)型與保供”“轉(zhuǎn)型與經(jīng)濟”“轉(zhuǎn)型與安全”“轉(zhuǎn)型與協(xié)同”五大挑戰(zhàn)。
轉(zhuǎn)型與空間。湖南省地形以山地和丘陵為主，水面受環(huán)保、水利等因素制約，實際可供新能源開發(fā)利用的空間資源十分有限，建設同等規(guī)模新能源所需土地資源較西北、東北等地區(qū)多20%以上。同時，湖南省新能源資源豐富地區(qū)與水電布局高度重疊，且多位于電網(wǎng)薄弱區(qū)域，清潔能源集中大發(fā)時段存在新能源與水電送出爭搶通道的情況。
轉(zhuǎn)型與保供。電源方面，煤電、氣電等支撐性電源因建設運營成本高而數(shù)量較少;火電裝機占比低于全國平均水平;水電大多數(shù)為不具備調(diào)節(jié)能力的徑流式電站;新能源資源稟賦較差，且發(fā)電高峰期多為電網(wǎng)負荷低谷時段，難以形成可靠電力支撐;負荷方面，第二產(chǎn)業(yè)用電比重相對較低，第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電比重相對較高，造成用電負荷波動性大，加大了電力保供難度。
轉(zhuǎn)型與經(jīng)濟。在“雙碳”目標下，為保障高比例新能源并網(wǎng)消納和可靠供電，需增加電網(wǎng)建設、容量備用、安全保障等附加成本，單靠新能源發(fā)電成本下降不能完全對沖系統(tǒng)成本的上升，增加了改善電價水平的難度。
轉(zhuǎn)型與安全。由于風電、光伏等新能源發(fā)電存在不穩(wěn)定性，當傳統(tǒng)支撐性電源占比下降后，電力系統(tǒng)安全運行支撐能力隨之下降，系統(tǒng)穩(wěn)定運行難度加大。
轉(zhuǎn)型與協(xié)同。分布式能源、電動汽車、用戶側(cè)儲能等快速發(fā)展，新主體、新業(yè)態(tài)加速涌現(xiàn)，對電力系統(tǒng)調(diào)控技術(shù)和管理體系提出更高要求。為高效優(yōu)化調(diào)配海量分布式資源，亟需先進的信息通信與數(shù)字化技術(shù)，更好地將分散式資源“聚沙成塔”。
如何構(gòu)建具有湖南特色的新型電力系統(tǒng)?
近年來，國網(wǎng)湖南電力按照省委、省政府決策部署，念好“綠、新、保、產(chǎn)、優(yōu)”“五字訣”，按照“政府主導、電網(wǎng)主體、各方參與”的建設模式，科學制定建設新型電力系統(tǒng)的湖南方案。
因地制宜，統(tǒng)籌謀劃新型電力系統(tǒng)建設方案
在總體架構(gòu)上，打造“1463”框架體系。
瞄準“一個目標”。構(gòu)建全國領先的湖南特色新型電力系統(tǒng)。
用好“四類抓手”。以“聚”為核心任務，實現(xiàn)海量分散式資源的精準感知、智能決策和群調(diào)群控;以“柔”為基礎底座，應用柔性靈活的先進電網(wǎng)技術(shù)，持續(xù)提升電網(wǎng)供電能力、抗災能力和承載能力;以“儲”為關鍵環(huán)節(jié)，科學推進抽水蓄能、電化學儲能等多類型儲能協(xié)同布局;以“數(shù)”為重要手段，深化人工智能、電力北斗等數(shù)字化新技術(shù)融合應用，推進電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
夯實“六大支撐體系”。加強電能供應支撐體系建設，一方面堅持自建與外引相結(jié)合，大力推動省內(nèi)新增電源和“外電入湘”通道建設;另一方面推動傳統(tǒng)電源與新能源優(yōu)化組合，實現(xiàn)穩(wěn)定供應與清潔低碳的最佳平衡。加強網(wǎng)架承載支撐體系建設，統(tǒng)籌推進主配電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，加快建設現(xiàn)代新型湖南電網(wǎng)，提升電網(wǎng)對能源資源大范圍優(yōu)化配置能力。加強能源消費支撐體系建設，聚合管理、節(jié)能提效，通過“政府+市場”雙輪驅(qū)動，提升負荷對電力系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)的響應能力。加強多元儲能支撐體系建設，高質(zhì)量推進湖南省抽水蓄能電站建設運營，推動新型儲能規(guī)模化發(fā)展。加強數(shù)字賦能支撐體系建設，持續(xù)深化電力、算力融合，推動網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)動態(tài)優(yōu)化、生產(chǎn)運行精準控制、用戶行為智能調(diào)節(jié)。加快市場機制支撐體系建設，完善電力市場交易機制和電力價格形成機制，推進全國統(tǒng)一電力市場建設落地。
強化“三重創(chuàng)新”。探索源網(wǎng)荷儲聚合模式創(chuàng)新，打造分布式光伏、常規(guī)中小電源、新型負荷以及儲能四類聚合平臺。推動核心技術(shù)裝備攻關創(chuàng)新，聚焦設備柔性化技術(shù)、數(shù)字電網(wǎng)、智慧配電網(wǎng)等領域開展重大科技攻關。實現(xiàn)示范試點推廣應用創(chuàng)新，打造一批具有首創(chuàng)性、影響力、帶動力的精品示范工程。
在建設目標上，堅持“三步走”方案
當前至2030年為加速轉(zhuǎn)型期，煤電、外電等電力供應基礎進一步夯實，新能源裝機將達4900萬千瓦以上，成為增量主體，基本建成區(qū)域交換樞紐，抽水蓄能與新型儲能共同發(fā)展，統(tǒng)一市場基本建立。
2030～2045年為總體形成期，新能源裝機將達8600萬千瓦，成為主體電源，長時儲能技術(shù)取得突破，多元融合儲能體系得到完善，多種電網(wǎng)技術(shù)形態(tài)融合發(fā)展，骨干網(wǎng)架形成五大柔性分區(qū)，系統(tǒng)數(shù)字化智能化技術(shù)廣泛應用。
2045～2060年為鞏固提升期，新能源裝機將達1.2億千瓦，跨省跨區(qū)特高壓直流達到6回，終端用能高度電氣化，特高壓柔直組網(wǎng)、超高壓柔性分區(qū)格局完全形成，多時間尺度多類型儲能協(xié)同運行，有效市場運營進入成熟期。
打造影響力大、示范性強的新型電力系統(tǒng)示范工程
湖南新型電力系統(tǒng)建設以長沙為重點，打造一批在全國具有首創(chuàng)性、影響力、帶動力的新型電力系統(tǒng)示范區(qū)。
目前，湖南新型電力系統(tǒng)創(chuàng)新中心和橘子洲零碳能源體驗廳已投入運營，橘子洲示范區(qū)完成供電線路及配電設施改造，長沙臨空經(jīng)濟示范區(qū)建成投運湖南省首個虛擬電廠試點，“三區(qū)三廳”示范效應逐步形成。
成立全國首個省級新型電力系統(tǒng)發(fā)展聯(lián)合研究中心，形成“政企產(chǎn)學研”五方聯(lián)動大平臺。
湖南省新型電力系統(tǒng)發(fā)展聯(lián)合研究中心于2023年9月由湖南省發(fā)改委授牌成立，是全國首個“政府主導、電網(wǎng)主體、多方參與”的省級新型電力系統(tǒng)發(fā)展聯(lián)合研究中心，主要有三個方面的功能定位：一是通過股份制公司實體化運作，打造具有核心競爭力的新型電力系統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)合作創(chuàng)新平臺，二是構(gòu)建“開放合作、自覺自愿、共建共享”的協(xié)同研究體系，三是開展探索具有湖南特色的新型電力系統(tǒng)建設發(fā)展路徑等一系列研究，帶動創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展。(本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》)
