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緊抓清潔能源優(yōu)勢 助力“雙碳”目標落地

——國網(wǎng)新疆電力打造新型電力系統(tǒng)示范區(qū)

今年第三季度，我國部分地區(qū)呈現(xiàn)用電、用能緊張的局面，國家發(fā)展改革委表示將會同有關(guān)方面全力增加電力供應(yīng)保障能力，加強運行協(xié)調(diào)調(diào)度，確保電力可靠供應(yīng)?？梢钥吹?，在碳達峰、碳中和的大背景下，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)顯示出其優(yōu)勢和必要性。

今年3月15日中央財經(jīng)委員會第九次會議上提出的構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，為我國能源電力發(fā)展提供了根本遵循。國家電網(wǎng)公司第一時間學習貫徹，成立工作領(lǐng)導(dǎo)小組，研究制定國內(nèi)首個碳達峰、碳中和行動方案，提出6個方面18項舉措；組織院士專家深入研究推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，編制2021~2030年行動方案，選定包括南疆在內(nèi)的5個區(qū)域，打造新型電力系統(tǒng)省級、地區(qū)級示范區(qū)，爭當能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的引領(lǐng)者、推動者、先行者。

新疆資源稟賦好、互補優(yōu)勢強、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅強，在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中具有得天獨厚的優(yōu)勢。而國網(wǎng)新疆電力有限公司也正在探尋新型電力系統(tǒng)的“新疆模式”。該公司董事長謝永勝表示，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的跨越升級，新型電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，技術(shù)基礎(chǔ)、控制基礎(chǔ)和運行機理將深刻變化，平衡模式將由“源隨荷動”逐步向源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動轉(zhuǎn)變。

新能源優(yōu)勢明顯

“煤電+CCS”兜底過渡

“立足我國國情和資源稟賦，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)既需要推動太陽能、風能等新能源大規(guī)模開發(fā)利用，確保能源清潔低碳可持續(xù)發(fā)展，也需要通過實施‘煤電+CCS’推動煤炭清潔高效利用，為能源安全供應(yīng)兜底保障。”謝永勝表示，在清潔能源供給方面，新疆有得天獨厚的優(yōu)勢，這里的太陽能、風能資源儲量均居全國第二，新疆未利用的土地面積廣袤、地勢平坦，為新能源大規(guī)模開發(fā)提供了良好條件。新疆煤炭預(yù)測儲量2.19萬億噸，約占全國的40.5%，位居全國首位。塔里木盆地、準噶爾盆地、吐哈盆地等地質(zhì)封存條件好，鹽水層、油氣層二氧化碳封存潛力分別達到千億噸級、百億噸級水平。這些，都將為新疆新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力支撐。

數(shù)據(jù)顯示，“十三五”期間新疆新能源裝機、年發(fā)電量、利用率分別達到3561萬千瓦、585億千瓦時、91.14%，連續(xù)5年持續(xù)增長，新疆新能源累計發(fā)電達2300億千瓦時，減少燃燒標準煤約7360萬噸，其風電平均利用小時數(shù)增加605小時，達到2176小時，年均增長6.7%；光伏平均利用小時數(shù)增加393小時，達到1438小時，年均增長6.6%。2020年利用率達到91.14%，新能源投資預(yù)警由“紅”轉(zhuǎn)“橙”。

據(jù)國網(wǎng)新疆電力調(diào)度控制中心水電及新能源處副處長李國慶介紹，今年年中，南疆地區(qū)清潔能源發(fā)電裝機容量達793萬千瓦，占南疆發(fā)電裝機的55.5%。其中新能源裝機402萬千瓦，占南疆發(fā)電裝機的28%。李國慶表示，南疆地區(qū)發(fā)電裝機規(guī)模持續(xù)擴大，有利于區(qū)域資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化，進一步促進了南疆綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展，為新疆探索構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供了“試驗田”。

新疆維吾爾自治區(qū)發(fā)展改革委發(fā)布《新疆維吾爾自治區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》指出，要建設(shè)國家新能源基地。建成準東千萬千瓦級新能源基地，推進建設(shè)哈密北千萬千瓦級新能源基地和南疆環(huán)塔里木千萬千瓦級清潔能源供應(yīng)保障區(qū)，建設(shè)新能源平價上網(wǎng)項目示范區(qū)；推進風光水儲一體化清潔能源發(fā)電示范工程，開展智能光伏、風電制氫試點。

國網(wǎng)新疆電力經(jīng)濟技術(shù)研究院（以下簡稱“經(jīng)研院”）企業(yè)管理與戰(zhàn)略研究中心副主任李海峰說，為打好新型電力系統(tǒng)電源側(cè)的基礎(chǔ)，新疆電力年初就開始著手摸清新能源資源稟賦，全面測算各地區(qū)風電及光伏的理論、技術(shù)和經(jīng)濟可開發(fā)量，形成新能源開發(fā)潛力分布圖。同時，推動新能源集中式基地化開發(fā)，打造喀克和、環(huán)塔里木盆地南部、吐哈、準東、準北千萬千瓦級新能源基地。

把新疆納入新型電力系統(tǒng)示范區(qū)，除了其資源優(yōu)勢，其困難也具有普遍意義。新疆屬于資源型區(qū)域、經(jīng)濟發(fā)展資源依賴型，此外能源電力碳排放總量大，到2018年二氧化碳排放總量達到4.22億噸，其中電力行業(yè)碳排放達到2.81億噸，占總量的三分之二。

在這種背景下快速構(gòu)架新能源為主體的電力系統(tǒng)難度較大，需要尋找具有新疆特色的過渡措施，新疆電力提出的“煤電+CCS”技術(shù)，將助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)。CCS技術(shù)是指將二氧化碳從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接注入地層以實現(xiàn)二氧化碳永久封存的過程。這樣新疆既有新能源為主體的基礎(chǔ)，又有兜底保障條件，支撐調(diào)節(jié)資源建設(shè)有潛力，才能在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)方面起到示范引領(lǐng)作用。

構(gòu)建智能化、數(shù)字化電網(wǎng)

提升供電系統(tǒng)韌性與彈性

我國能源資源稟賦，決定了我國“由西向東、自北向南”的總體能源流向。由于東中部地區(qū)新能源資源有限，東中部電力缺口將持續(xù)擴大，這就需要像新疆這樣資源豐富的地區(qū)支撐東中部地區(qū)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)。因此，新疆構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)對西北乃至全國具有典型示范意義。

在謝永勝看來，新型電力系統(tǒng)在電網(wǎng)側(cè)要以“加強交流保內(nèi)供、構(gòu)建異步電網(wǎng)促外送”模式加快柔性直流、數(shù)字化、智能傳感等新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用，建強疆內(nèi)“保供網(wǎng)”，構(gòu)建疆內(nèi)跨多能源基地和跨省區(qū)異步柔性“外送網(wǎng)”，推動交直流電網(wǎng)融合發(fā)展，推進電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級，打造堅強高效、智能開放的資源優(yōu)勢配置平臺。

以大電網(wǎng)為主導(dǎo)、多種電網(wǎng)形態(tài)相融并存的前提，是要擁有一個堅強的電網(wǎng)。資料顯示，2010年以來，國家電網(wǎng)公司在新疆投資1368億元，建成以烏魯木齊為中心，東至哈密，西到博州、伊犁，南延喀什、和田，北聯(lián)阿勒泰的750千伏骨干網(wǎng)架，東西橫跨2000千米，南北貫穿3300千米，覆蓋地域130余萬平方公里，形成“內(nèi)供四環(huán)網(wǎng)”網(wǎng)架格局。

與此同時，2010年11月，750千伏新疆與西北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)第一通道建成投運，結(jié)束新疆電網(wǎng)孤網(wǎng)運行歷史；2013年6月，750千伏新疆與西北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)第二通道建成投運，疆電外送能力提升至200萬千瓦；2014年1月，±800千伏哈密南—鄭州特高壓直流輸電工程投運，疆電外送第三通道建成；2019年9月，±1100千伏準東—皖南特高壓直流輸電工程投運，建成疆電外送第四通道，外送能力達2500萬千瓦。截至2021年8月31日，新疆通過“外送四通道”累計外送電量4498億千瓦時，其中新能源電量超1230億千瓦時。新能源外送電量相當于燃燒3690萬噸標準煤，可以減排二氧化碳9594萬噸、二氧化硫11萬噸。

目前，新疆另一條內(nèi)供線路莎車—和田Ⅱ回750千伏輸變電工程基礎(chǔ)、鐵塔已建設(shè)完畢。國網(wǎng)新疆建設(shè)分公司工程業(yè)主項目經(jīng)理馬忠龍說，該工程是促進和田地區(qū)經(jīng)濟快速發(fā)展、社會和諧穩(wěn)定、加強和田電網(wǎng)與新疆主網(wǎng)聯(lián)系、落實“煤改電”工程實施、提升和田電網(wǎng)供電可靠性及供電質(zhì)量的重點民生工程。

此外，新疆電力2021年計劃開工35千伏及以上項目146項，線路3360千米、變電容量744萬千伏安；計劃投產(chǎn)35千伏及以上項目162項，線路4922千米、變電容量1638萬千伏安，為保障新疆社會穩(wěn)定、促進經(jīng)濟發(fā)展起到重要支撐作用。

作為新疆電力的“大腦”，經(jīng)研院一直致力于研究電網(wǎng)建設(shè)怎樣更好作用于新型電力系統(tǒng)。經(jīng)研院新型電力系統(tǒng)發(fā)展研究技術(shù)專責辛超山認為，為配合新型電力系統(tǒng)建設(shè)，在內(nèi)供網(wǎng)線方面要加強電網(wǎng)南北互濟能力，在建成吐魯番—巴州—庫車Ⅱ回750千伏輸變電工程的同時，研究開辟南北疆電力互補通道。在外送通道方面，要推動吉泉直流核增配套新能源，持續(xù)提升在運特高壓直流利用效率和新能源占比，推進疆電入渝特高壓直流、新疆與西北一通道補強等工程。

強大的電網(wǎng)是新型電力系統(tǒng)的基本保障，其最終目的是加快推進電網(wǎng)功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級，支撐水火風光互補互濟、源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動，深化“大云物移智鏈”等數(shù)字技術(shù)與電網(wǎng)融合發(fā)展，在智能化與新能源結(jié)合方面，新疆電力也走在前面。

今年6月，新疆電力實現(xiàn)近3萬臺風電、新能源設(shè)備海量運行信息云平臺全接入，將為政府部門、發(fā)電企業(yè)、咨詢設(shè)計單位和設(shè)備廠商提供更加優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)服務(wù)，這也是國家電網(wǎng)公司新能源云平臺首批試點推廣的實施單位。自2019年11月起，新疆等第一批13家試點單位全面啟動新能源云平臺實施工作。新能源云是由國家電網(wǎng)公司開發(fā)的新能源數(shù)字經(jīng)濟平臺，可有效優(yōu)化新能源全過程管理，提供建站并網(wǎng)、補貼申報、消納分析等“一站式”服務(wù)。新疆電力依托新能源云平臺內(nèi)消納管理模塊，定量測算在多種邊界條件下的新能源消納能力，逐年測算新疆電網(wǎng)新能源消納能力，統(tǒng)籌安排各區(qū)域消納規(guī)模，保障新能源健康有序發(fā)展。

全面推進電能替代

引導(dǎo)可調(diào)節(jié)負荷參與需求側(cè)響應(yīng)

當前，新疆經(jīng)濟發(fā)展任務(wù)艱巨，能源生產(chǎn)和消費持續(xù)增長，能源電力行業(yè)既承擔著新疆本地區(qū)的電力供應(yīng)，又承擔著中東部的電力供應(yīng)。

“新疆電力將持續(xù)拓展電能替代廣度深度，充分挖掘工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)替代潛力，提升終端用能電氣化水平；推動電制氫等新型可控負荷發(fā)展，引導(dǎo)負荷側(cè)各類資源全面參與需求側(cè)響應(yīng)，構(gòu)建可中斷、可調(diào)節(jié)的多元負荷資源，實現(xiàn)源隨荷動向源荷互動轉(zhuǎn)變。”謝永勝表示，新疆電力將推動新能源汽車發(fā)展，加快實施“達坂城充換儲調(diào)一體化”示范項目。建立可調(diào)節(jié)負荷資源庫，建設(shè)智慧能源服務(wù)平臺，將工業(yè)負荷、充電樁、電采暖等可調(diào)節(jié)資源全部接入智慧能源服務(wù)平臺，引導(dǎo)可調(diào)節(jié)負荷全面參與需求側(cè)響應(yīng)。

據(jù)了解，“十三五”期間，新疆電力累計實施電能替代項目4.69萬個，實現(xiàn)替代電量280億千瓦時。2021年，計劃全年推動替代電量40億千瓦時。

2019年以來，新疆電力聚焦南疆“煤改電”一期(喀什地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、和田地區(qū))工程目標任務(wù)，累計投入105.36億元，全面加快配套電網(wǎng)工程建設(shè)，為南疆三地州89.2萬戶居民實施“煤改電”工程提供了安全可靠的電力供應(yīng)。經(jīng)過3年建設(shè)，今年10月初已全部完成“煤改電”一期配套電網(wǎng)建設(shè)任務(wù)。目前，90%以上的配套電網(wǎng)工程已順利投運，剩余工程已進入最后沖刺階段。

實施南疆四地州“煤改電”配套電網(wǎng)工程是一項貫徹落實黨中央治疆方略、聚焦新疆工作總目標的重大工程，也是充分發(fā)揮資源優(yōu)勢、帶動南疆經(jīng)濟發(fā)展、提高南疆人民生活水平的重大暖心工程、惠民工程，對推進南疆四地州經(jīng)濟社會發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義。

在電動汽車發(fā)展迅猛的今天，新疆由于冬季時間長、氣溫低、地域面積大等客觀因素導(dǎo)致電動汽車市場推進緩慢。新疆電力意識到新能源汽車是未來的主流發(fā)展趨勢，一直在提前布局充電樁，并引導(dǎo)、推廣使用新能源汽車。截至2021年6月，新疆電力累計在27個縣級市、縣建設(shè)116個充電樁。

據(jù)了解，新疆電力今年計劃在超500個鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所推廣使用新能源汽車，引領(lǐng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)電動汽車發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興。為了給新能源汽車下鄉(xiāng)提供保障，年底將累計在全疆各縣級市、縣建設(shè)超500個公共充電樁，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)用戶提供便捷充電服務(wù)。

謝永勝表示，新疆處于電動汽車發(fā)展的初期，應(yīng)在布局之初就考慮電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)市場的問題，有序引導(dǎo)充電方式，統(tǒng)一企事業(yè)單位、居民小區(qū)、公共快充等充電設(shè)施接入技術(shù)標準，運用車網(wǎng)互動技術(shù)，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行；研究出臺平臺功能應(yīng)用標準，向用戶提供優(yōu)質(zhì)便捷充電體驗，充分發(fā)揮全社會充電設(shè)施運營效率，共同構(gòu)建充電服務(wù)“生態(tài)圈”。

探索多樣性儲能模式

提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力

“為滿足新能源大規(guī)模并網(wǎng)，要加快各級電網(wǎng)工程和新能源送出工程建設(shè)，推動抽水蓄能、新型儲能、柔性直流等項目實施。”謝永勝表示。

新型能源系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力尤為重要，為增加新疆電網(wǎng)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，首先要加快推動火電靈活性改造，進一步完善火電參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場機制，調(diào)動火電參與靈活性改造和調(diào)峰積極性。其次加快阜康、哈密抽水蓄能電站建設(shè)，推動阿克陶、阜康東等盡可能多的抽水蓄能電站開工建設(shè)。而后，推進新型儲能規(guī)?；l(fā)展應(yīng)用，加快推動哈密十三間房共享儲能建設(shè)。同時推動新能源企業(yè)通過自建、合建或購買調(diào)峰能力方式，提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。

“在擴大新能源發(fā)展規(guī)模的同時，要加快建立儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項引導(dǎo)資金，推進南疆三地州電網(wǎng)側(cè)儲能示范工程建設(shè)。”經(jīng)研院企業(yè)管理與戰(zhàn)略研究中心副主任李海峰表示，新疆有2870萬千瓦的水電可開發(fā)量，位居全國第四位。此外，根據(jù)國家中長期發(fā)展規(guī)劃，新疆還有3660萬千瓦的抽水蓄能儲備規(guī)模。

“十四五”期間，新疆將建成阜康120萬千瓦抽水蓄能電站，同時推進哈密120萬千瓦抽水蓄能電站、南疆四地州光伏側(cè)儲能等調(diào)峰設(shè)施建設(shè)，推動發(fā)展“共享儲能”模式，促進可再生能源規(guī)模穩(wěn)定增長。

據(jù)李海峰介紹，“共享儲能”是單一實體儲能電站通過市場化交易在同一時刻為兩個及兩個以上發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)或電力用戶提供儲能服務(wù)的商業(yè)模式，可充分利用多個發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)或用戶的發(fā)用電時空互補性，提升儲能電站的利用率，提升電力系統(tǒng)靈活性，實現(xiàn)儲能降本增效。共享儲能電站，即電站資源不專屬于某一新能源站或電網(wǎng)，而是以電網(wǎng)為紐帶，將獨立分散的電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、用戶側(cè)儲能電站進行資源整合，統(tǒng)一協(xié)調(diào)服務(wù)于網(wǎng)內(nèi)所有新能源站，推動源網(wǎng)荷各端儲能能力全面釋放。

在哈密，有3家風電企業(yè)聯(lián)合建設(shè)了十三間房共享儲能項目，利用區(qū)塊鏈技術(shù)可追蹤的特性融通電力調(diào)度控制系統(tǒng)的新型平臺，可監(jiān)管每一筆參與交易的能量流，形成一套完整、可追溯的發(fā)—儲—配—用體系，進而促進共享儲能快速交易和清分結(jié)算。

十三間房發(fā)電集中在午間，而在早晚用電高峰時段，新能源出力低，常規(guī)電源備用不足時，則會出現(xiàn)電力失衡問題。傳統(tǒng)的“新能源+儲能獨享模式”存在電站棄電功率不均勻且不穩(wěn)定、光伏電站與站內(nèi)儲能的結(jié)算周期不固定與資金到位有延期等“短板”，會影響儲能電站的調(diào)峰能力和收益。共享儲能電站的建設(shè)將極大提高十三間房區(qū)域新能源入網(wǎng)穩(wěn)定性，切實解決當?shù)仫L力發(fā)電波動大等問題，提高電網(wǎng)調(diào)峰能力。與單個儲能電站相比，多家企業(yè)設(shè)備分布面廣、設(shè)備多的特點使其調(diào)峰能力也有一定程度增加。

“構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項極具挑戰(zhàn)性、影響性、長遠性、系統(tǒng)性的工程，堅強智能電網(wǎng)是基礎(chǔ)，源網(wǎng)荷儲協(xié)同是關(guān)鍵，系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力是核心，電力市場建設(shè)是重點，改革創(chuàng)新是動力，政策體制機制是保障。”謝永勝表示，從另一種視角來看，可認為新型電力系統(tǒng)的核心就是新能源為主體，主體不僅是裝機規(guī)模占主體，電量規(guī)模也要占主體，關(guān)鍵點是如何統(tǒng)籌好以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)在經(jīng)濟、安全、可靠之間的關(guān)系。新疆電力將摸著石頭過河，探索出一條具備示范意義的新型電力系統(tǒng)建設(shè)之路。 

原標題：國網(wǎng)新疆電力打造新型電力系統(tǒng)示范區(qū) 探索多樣性儲能模式