新疆資源稟賦好、互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)，擁有“三基地一通道”的戰(zhàn)略定位，在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。如今在新疆，一場(chǎng)有關(guān)新型電力系統(tǒng)的探路之旅也已拉開序幕。
“綠色煤電”兜底
遼闊的新疆戈壁，陽光炙熱，光伏板發(fā)出的電能，照亮了千家萬戶；狂風(fēng)呼嘯，成片的風(fēng)葉矗立在戈壁灘上，源源不斷地發(fā)出綠色電能。
新疆在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。因能源資源儲(chǔ)量大、品質(zhì)優(yōu)、種類集全、開發(fā)條件好、互補(bǔ)性強(qiáng)，新疆被稱為大型能源“聚寶盆”——九大煤電基地、九大風(fēng)區(qū)、三大油氣基地和全域光伏，這“九九三全”讓新疆成為我國十分重要的能源接續(xù)區(qū)和戰(zhàn)略性能源儲(chǔ)備地。
今年，國家電網(wǎng)有限公司圍繞碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，推進(jìn)新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)，新疆南疆與西藏藏中、河北張家口一起成了首批確定的3個(gè)新型電力系統(tǒng)地區(qū)級(jí)示范區(qū)。
建設(shè)初始，許多問題亟待解決。
新疆煤炭預(yù)測(cè)儲(chǔ)量2.19萬億噸，約占全國的40.5%，新疆電網(wǎng)既承擔(dān)了新疆本地區(qū)電力供應(yīng)責(zé)任，又肩負(fù)中東部電力供應(yīng)任務(wù)，因而必須將新能源安全經(jīng)濟(jì)最大化開發(fā)利用和促進(jìn)煤炭等化石能源清潔高效利用放于同等重要的地位。在此背景下，煤電的清潔化利用勢(shì)在必行。
國網(wǎng)新疆電力有限公司董事長、黨委書記謝永勝表示，煤電+碳捕捉與封存（CCS）技術(shù)的應(yīng)用推廣，是解決能源轉(zhuǎn)型過程中能源電力供應(yīng)保障問題的有效手段。
“我國二氧化碳地質(zhì)封存潛力約為1.21萬億~4.13萬億噸，所在位置與我國煤炭分布基本吻合，按照當(dāng)前能源電力碳排放數(shù)據(jù)來看，二氧化碳地質(zhì)封存潛力空間巨大，為煤電+CCS技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造了條件和可能。”謝永勝說。
碳捕捉與封存是一種將二氧化碳從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接注入地層以實(shí)現(xiàn)二氧化碳永久封存的技術(shù)。在新疆，塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、吐哈盆地等地質(zhì)封存條件良好，封存潛力空間巨大，經(jīng)初步評(píng)估，新疆二氧化碳封存潛力達(dá)千億噸，遠(yuǎn)高于煤電清潔低碳發(fā)展需求。
“煤電+CCS技術(shù)是新疆新型電力系統(tǒng)建設(shè)的兜底保障條件，煤電加裝CCS設(shè)備后可降低90%的二氧化碳排放，是促進(jìn)煤電清潔化利用的關(guān)鍵措施。”國網(wǎng)新疆電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院（以下簡稱“新疆經(jīng)研院”）副總工程師、新型電力系統(tǒng)規(guī)劃研究中心兼能源發(fā)展研究中心主任宋新甫告訴記者。
宋新甫介紹，為實(shí)現(xiàn)“煤電兜底”與“綠色低碳”和諧共處，國網(wǎng)新疆電力正在深入開展二氧化碳地質(zhì)封存潛力空間評(píng)估和煤電+CCS成本分析，統(tǒng)籌封存潛力和煤炭儲(chǔ)量，助力優(yōu)化煤電發(fā)展布局。
據(jù)了解，結(jié)合碳達(dá)峰碳中和發(fā)展目標(biāo)、能源電力清潔電力轉(zhuǎn)型發(fā)展和國家電網(wǎng)有限公司構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案，聚焦示范區(qū)發(fā)展定位，國網(wǎng)新疆電力初步提出了構(gòu)建新疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)“1225”總體思路。
具體來說，國網(wǎng)新疆電力將在電源發(fā)展路徑上，推動(dòng)新疆新能源集中式基地化開發(fā)，打造吐哈、準(zhǔn)東、準(zhǔn)北、南疆環(huán)塔里木千萬千瓦級(jí)新能源基地，最大化發(fā)展水電，依托CCS技術(shù)，推動(dòng)煤電向清潔低碳發(fā)展，向兜底保障性電源轉(zhuǎn)變，著力構(gòu)建清潔低碳多元供給體系；在系統(tǒng)調(diào)節(jié)發(fā)展路徑上，推動(dòng)各類調(diào)節(jié)資源發(fā)展，著力構(gòu)建成本可接受、資源充沛的調(diào)節(jié)體系；在負(fù)荷發(fā)展路徑上，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(dòng)電制氫等新型可控負(fù)荷發(fā)展，引導(dǎo)負(fù)荷側(cè)各類資源全面參與需求側(cè)響應(yīng)；在電網(wǎng)發(fā)展路徑上，加快柔性直流、數(shù)字化、智能傳感等新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用，建強(qiáng)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(dòng)交直流電網(wǎng)融合發(fā)展，推進(jìn)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí)，打造堅(jiān)強(qiáng)高效、智能開放的資源優(yōu)化配置平臺(tái)。
調(diào)節(jié)資源輔助
高比例“風(fēng)光”接入后，電力系統(tǒng)出力的不確定性強(qiáng)，“極熱無風(fēng)”“晚峰無光”“大裝機(jī)、小電量”等問題突出。
宋新甫認(rèn)為，要解決上述問題，近期首先需要進(jìn)行火電靈活性改造。為增加新疆電網(wǎng)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，目前，國網(wǎng)新疆電力正加快推動(dòng)火電靈活性改造，進(jìn)一步完善火電參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制，調(diào)動(dòng)火電參與靈活性改造和調(diào)峰積極性。
此外，從中期來看，抽水蓄能和新型儲(chǔ)能、遠(yuǎn)期燃?xì)潆娬竞托滦蛢?chǔ)能的發(fā)展模式，促進(jìn)了技術(shù)突破和體制機(jī)制創(chuàng)新的共同驅(qū)動(dòng)，將進(jìn)一步推動(dòng)各類調(diào)節(jié)資源的發(fā)展。
在新疆哈密市天山鄉(xiāng)三道溝，新疆哈密抽水蓄能電站建設(shè)正如火如荼。作為“十四五”期間新疆電網(wǎng)建設(shè)的重要儲(chǔ)能項(xiàng)目之一，該項(xiàng)目總裝機(jī)容量120萬千瓦，計(jì)劃年發(fā)電量13.68億千瓦時(shí)，年抽水電量18.23億千瓦時(shí)，建成后將承擔(dān)起哈密乃至新疆大容量儲(chǔ)能服務(wù)，對(duì)增強(qiáng)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)調(diào)峰能力、優(yōu)化哈密電源結(jié)構(gòu)起到積極作用。
“新疆抽水蓄能電站納入中長期規(guī)劃規(guī)模為3900萬千瓦，抽水蓄能電站需要‘應(yīng)開盡開、能并盡并’。”國網(wǎng)新疆電力發(fā)展策劃部規(guī)劃一處副處長周專表示，新疆抽水蓄能電站可開發(fā)規(guī)模3660萬千瓦，在建工程有阜康和哈密兩座抽水蓄能電站，國網(wǎng)新疆電力正在推動(dòng)阿克陶、阜康東等電站建設(shè)。
除了抽水蓄能電站，在新疆，越來越多儲(chǔ)能電站也在籌備建設(shè)中。以新疆首座共享儲(chǔ)能電站——哈密市十三間房共享儲(chǔ)能電站為例，建成后它將充分利用多個(gè)發(fā)電企業(yè)、電力用戶的發(fā)用電時(shí)空互補(bǔ)性，提升提升電力系統(tǒng)在靈活性，實(shí)現(xiàn)降本增效。
“儲(chǔ)能是解決新能源并網(wǎng)消納在重要手段，儲(chǔ)能電站的建設(shè)將實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電網(wǎng)在調(diào)頻、調(diào)峰、削峰填谷等功能的優(yōu)化，解決新能源間歇性發(fā)電限制、并網(wǎng)限電等問題。”新疆哈密供電公司電力調(diào)度控制中心主任助理張艷麗表示。
此外，國網(wǎng)新疆電力還通過研發(fā)多元儲(chǔ)能聯(lián)合控制、分布式調(diào)相機(jī)、新能源場(chǎng)站實(shí)測(cè)建模、電力電子型負(fù)荷建模等技術(shù)，進(jìn)一步提升了南疆電網(wǎng)調(diào)頻、調(diào)壓、慣量支撐、功角穩(wěn)定等支撐能力；應(yīng)用基于南疆沙塵天氣的新能源功率預(yù)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了沙塵預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了南疆清潔能源、分布式電源功率預(yù)測(cè)在線建模及優(yōu)化；強(qiáng)化源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)協(xié)同互動(dòng)，充分挖掘公用電廠等電源側(cè)資源，并在負(fù)荷側(cè)引入了電采暖、電動(dòng)汽車等調(diào)節(jié)資源；聚焦仿真分析、在線狀態(tài)感知等技術(shù)，構(gòu)建了完善的仿真分析和狀態(tài)感知體系、智能調(diào)控中心，精準(zhǔn)評(píng)估了電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
網(wǎng)互聯(lián)升級(jí)
新疆地域南北跨度大，其九大風(fēng)區(qū)、各地州光伏之間有明顯的時(shí)空互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)。宋新甫認(rèn)為，大電網(wǎng)平臺(tái)可充分挖掘新疆地域氣候差異、負(fù)荷高峰時(shí)差等特點(diǎn)，優(yōu)化配置新能源，實(shí)現(xiàn)新疆東部與西部、南疆與北疆在晝夜、季節(jié)上風(fēng)光互補(bǔ)，電力互濟(jì)。
2010年以來，國家電網(wǎng)持續(xù)加大新疆電網(wǎng)投資力度，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。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，由此，新疆電網(wǎng)形成了“內(nèi)供四環(huán)網(wǎng)”主網(wǎng)架格局。
為推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，國網(wǎng)新疆電力在內(nèi)供網(wǎng)架方面加強(qiáng)電網(wǎng)南北互濟(jì)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(shí)，正在研究提升南北疆電力互補(bǔ)能力在方案。“在外送通道方面，我們將持續(xù)推動(dòng)吉泉直流核增配套新能源，提升在運(yùn)特高壓直流利用效率和新能源占比，加快推進(jìn)疆電入渝特高壓直流建設(shè)。”新疆經(jīng)研院新型電力系統(tǒng)規(guī)劃研究中心副主任辛超山表示。
如今的新疆不僅有“內(nèi)供四環(huán)網(wǎng)”，還有了“外送四通道”。2010年11月，750千伏新疆與西北聯(lián)網(wǎng)第一通道建成投運(yùn)，結(jié)束了新疆電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行歷史；2013年6月，750千伏新疆與西北聯(lián)網(wǎng)第二通道建成投運(yùn)，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(yùn)，疆電外送第三通道建成；2019年9月，±1100千伏準(zhǔn)東—皖南特高壓直流輸電工程投運(yùn)，疆電外送第四通道建成，外送能力達(dá)2500萬千瓦。
6月24日，準(zhǔn)東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程輸電功率提升至900萬千瓦，再次刷新了全球輸電功率紀(jì)錄。“這意味著該工程每天可向華東地區(qū)輸送電能2.16億千瓦時(shí)，相當(dāng)于燃燒6.6萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的電能，可以滿足安徽省居民約2天的生活用電需求。”國網(wǎng)新疆電力檢修公司昌吉換流站站長王鴻做了一個(gè)測(cè)算。
在多種電力外送保障機(jī)制的基礎(chǔ)上，國網(wǎng)新疆電力還創(chuàng)新形成了“多控制區(qū)協(xié)同配合、多電源類型互濟(jì)共贏”的偏差解決機(jī)制，促使配套火電能夠增發(fā)。國網(wǎng)新疆電力緊盯電力市場(chǎng)需求，“見縫插針”組織疆電外送交易，做到外送電量應(yīng)送盡送。今年1~10月，疆電外送電量突破千億千瓦時(shí)大關(guān)，達(dá)1024億千瓦時(shí)，同比增長23%，一定程度上緩解了國內(nèi)部分省份電力供應(yīng)緊張的狀況。
“我們將進(jìn)一步開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，探索出一條具備示范意義的新型電力系統(tǒng)建設(shè)之路。未來，新疆將形成穩(wěn)定可靠的外送供應(yīng)，打造滿足華北、華中、華東等地區(qū)用電需求的新基地，不斷擴(kuò)大疆電外送規(guī)模，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供新疆解決方案、貢獻(xiàn)新疆力量。”謝永勝表示。
原標(biāo)題：疆電謀“新”
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