我国发电能源资源集中分布在西部和北部地区,为满足未来我国电力需求的快速增长,必须加快西部和北部能源资源的大规模开发。今年颁布的《国家“十二五”规划纲要》明确提出:“统筹规划全国能源开发布局和建设重点,建设山西、鄂尔多斯盆地、内蒙古东部地区、西南地区和新疆5大综合能源基地”。
在相当长时间内,煤电将一直是我国的主力电源,预计到2030年我国煤电装机将在2010年的基础上翻一番。长期以来,我国煤电布局以就地平衡为主,导致煤电运紧张局面反复发生,成为长期困扰我国能源安全供应的老大难问题,并严重影响到经济社会的健康发展。为转变这种不科学的发展方式,《国家“十二五”规划纲要》明确提出:“提高能源就地加工转化水平,减少一次能源大规模长距离输送压力”,“依托西部和北部的煤炭基地,建设若干个大型坑口煤电基地。”研究表明,未来我国应加快新增煤电的优化布局,在晋陕蒙宁新加快建设大型煤电基地,减少电煤的大规模远距离输送,以解决煤电运紧张问题。
西南地区是我国水力资源最为丰富的地区,技术可开发量占全国的2/3,且水力资源呈现基地化、流域化的特征。西南地区水电开发程度较低,截至2010年底开发利用率仅为18.3%,是未来我国水电开发的主要地区。由于当地电力负荷水平低,在满足当地电力需求后,西南水电必须远距离输送到中东部地区消纳。
我国风能资源集中分布在“三北”和东部沿海地区。按照“开发大风电、融入大电网”的发展模式,国家能源局规划建设甘肃酒泉、新疆哈密、蒙西、蒙东、河北、吉林、山东、江苏沿海等8个千万千瓦级风电基地。在这些风电基地中,除山东和江苏外,其他6个风电基地均远离负荷中心,而当地风电消纳能力有限,必须通过远距离外送解决风电利用问题。此外,未来我国太阳能发电也将进入快速发展阶段。根据太阳能资源的分布特点,未来我国太阳能发电的重心主要在西藏、内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆等西部和北部地区,也同样面临大规模外送的问题。
根据我们的研究,到2020年我国西南水电外送规模将达到8000万千瓦以上,“三北”6个风电基地外送规模将超过6600万千瓦,西部和北部煤电的外送规模将达到2.6亿千瓦,跨区输电规模占全国最大负荷的30%左右,输送距离在1000-3500公里之间。
因此,未来我国“西电东送、北电南送”规模将极大提高,煤电、水电、风电、太阳能发电都需要大规模远距离外送,传统500千伏交直流输电很难满足电力输送需求,发展更高等级的跨区大电网势在必行。
特高压成优选
建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网,促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发,可以最大限度地提高跨区跨省输电能力和能源资源配制能力。
问:那么您认为当前我国发展更高等级的跨区大电网应采用怎样的技术手段?
胡兆光:未来我国跨区电力输送规模大,距离远,传统300KV交直流输电很难满足需求,需要更高电压等级的电网来支撑未来我国的电办供需格局。在目前特高压交、直流输电技术已经成熟的情况下,我国应加快推进特高压电网建设,适应未来我国的能源供需格局和跨区输电的需要。
从交、直流的不同功能看,特高压交流定位于主网架建设和跨大区送电,特高压直流定位于大型能源基地的远距离、大容量外送。由于交流具有网络功能,可以灵活地汇集、输送和分配电力,是电网构建和安全运行的基础。相对而言,直流主要发挥输电功能,在大容量、远距离输电方面具有优势。
研究表明,构建“强交强直”混合电网,可以充分发挥交直流的功能和优势,保证电网安全高效经济运行。如果将特高压直流比喻成深海远洋万吨巨轮的话,那么坚强的受端特高压交流同步电网则是保证巨轮能够顺利靠岸的深水港,大容量直流必须依托坚强的特高压交流同步电网才能充分发挥其输电能力,并保障电网的安全运行。