近日，國家電網(wǎng)公司在京發(fā)布國內(nèi)企業(yè)首個綠色發(fā)展白皮書，提出其雄心勃勃的碳減排計劃，并對公眾一直關注的“清潔能源消納”和“智能電網(wǎng)”作出系統(tǒng)闡述。到2020年，國家電網(wǎng)將基本建成堅強智能電網(wǎng)，預計未來十年可推動實現(xiàn)二氧化碳累計減排105億噸，對實現(xiàn)我國2020年單位GDP碳排放強度下降40%—45%目標的貢獻度超過20%。按國務院發(fā)展研究中心產(chǎn)經(jīng)研究部部長馮飛的說法，這一目標“出乎意料”，它的提出對于綠色發(fā)展具有“基礎性、戰(zhàn)略性作用”。

    《國家電網(wǎng)公司綠色發(fā)展白皮書》承諾，將積極提升消納清潔能源能力，預計到2020年，可消納清潔能源4.9—5.7億千瓦，占電力裝機容量的32%—33%。

    然而，主網(wǎng)架不強，跨地區(qū)輸送存在瓶頸制約是擺在面前的電網(wǎng)現(xiàn)狀，這已公認成為風電等清潔能源大規(guī)模發(fā)展的最大制約因素。

    國家電網(wǎng)公司給出的答案是：我國的資源稟賦、國情、技術特性和經(jīng)濟性決定了建設以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)，是實現(xiàn)清潔能源大規(guī)模開發(fā)、遠距離輸送和大范圍消納的唯一途徑。

    風電發(fā)展  遭遇“車多路少”

    “一川碎石大如斗，隨風遍地石亂走”，酒泉市的瓜州、玉門荒漠及肅北馬鬃山地區(qū)，素有“世界風庫”之稱。2009年8月8日，世界首個千萬千瓦級風電基地在這里正式開工建設。然而，由于遠離電網(wǎng)和負荷中心，該項風電的消納和送出成為遠比風電建設本身更傷人腦筋的問題。

    同樣，在擁有最優(yōu)質(zhì)和相對穩(wěn)定風源的內(nèi)蒙古，風電廠發(fā)了電卻無法進入終端用戶，大部分風機在夜間低谷期棄風停運，遭遇“車多路少”的尷尬。

    內(nèi)蒙古發(fā)改委能源處處長趙鋼深有體會：“當前內(nèi)蒙古風電發(fā)展的瓶頸是并網(wǎng)問題，這已嚴重制約了風電發(fā)展�！�

    國家電監(jiān)會《我國風電發(fā)展情況調(diào)研報告》顯示，目前全國風電場普遍經(jīng)營困難，甚至虧損，還有近1／3的風電機組處于閑置狀態(tài)。

    近年來，我國風電發(fā)展速度大大超出原來的規(guī)劃預期，風電并網(wǎng)容量增速最近四年連續(xù)達到100%。

    對此，國家電網(wǎng)能源研究院副院長胡兆光表示，盡管內(nèi)蒙古自治區(qū)和國網(wǎng)公司都已承諾接納內(nèi)蒙古風能發(fā)電，但目前風電突飛猛進的發(fā)展態(tài)勢，已經(jīng)遠遠超出了電網(wǎng)承載的容量。

    “在當前的電網(wǎng)狀況下，一旦風電場同時發(fā)電，當?shù)仉娋W(wǎng)將立即癱瘓�！焙�兆光解釋，中國風能資源豐富的地區(qū)主要分布在“三北”地區(qū)，而這些地方又是電網(wǎng)最弱的地區(qū)。中國風電大發(fā)展，將面臨電網(wǎng)不堪重負的大問題。

    清潔能源  調(diào)峰難題都留給了電網(wǎng)

    清潔能源“發(fā)得出”更要“送得走”。按照“建設大基地、融入大電網(wǎng)”的規(guī)劃布局，我國規(guī)劃在內(nèi)蒙古、甘肅、河北、吉林、新疆、江蘇沿海等地區(qū)建設七個千萬千瓦級風電基地。國網(wǎng)公司副總經(jīng)理舒印彪指出，這些風電基地所在地區(qū)大多負荷較低，電網(wǎng)規(guī)模小，無法就地消納，需要依托更高電壓等級、大規(guī)模遠距離輸送。

    我國80%的水能資源分布在西南地區(qū)，76%的煤炭資源保有儲量分布在山西、內(nèi)蒙古、陜西、新疆等西部和北部地區(qū)，95%以上的風能資源集中在“三北”地區(qū)和東部沿海，而2／3以上的能源需求集中在東中部地區(qū)。

    近年來，我國風電、太陽能等清潔能源發(fā)展迅猛，風電裝機連續(xù)實現(xiàn)翻番式增長。有專家分析指出，2009年全國并網(wǎng)風電總裝機容量達到1613萬千瓦，2010年風電將達到3000萬千瓦，今后每年新增裝機可能達到1000萬千瓦左右。

    據(jù)《國家電網(wǎng)綠色發(fā)展白皮書》分析，我國風電大規(guī)模發(fā)展和并網(wǎng)存在風電出力的反調(diào)節(jié)特性和有效預測困難，風電出力的隨機性和間歇性會影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，以及缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、技術標準和相關配套政策不完善，電能質(zhì)量難以滿足用戶需求等亟待突破的瓶頸。

    以風電為例，如果僅考慮在本省內(nèi)的風電消納能力，2020年全國可開發(fā)的風電規(guī)模為5000萬千瓦左右；通過特高壓跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)和加大調(diào)峰電源建設，可以擴大清潔能源的消納能力，全國風電開發(fā)規(guī)�？稍黾�5000萬千瓦到1億千瓦。

    研究表明，通過跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)擴大清潔能源的消納市場，充分利用西部豐富的水電、風電等清潔能源，到2020年，每年可減少消耗4.7億噸標準煤，可減排二氧化碳13.8億噸，全國環(huán)境損失減少44.8億元／年。

    多位業(yè)內(nèi)專家一致表示，建設特高壓電網(wǎng)，加強區(qū)域互聯(lián)，擴大消納范圍，是促進清潔能源規(guī)�；�發(fā)展的重要途徑。

    特高壓 成就“電力高速路”

    “去冬今春，華中地區(qū)供電緊張，通過特高壓試驗示范工程緊急支援的功率達248萬千瓦，日均電量約5000萬千瓦時，已成為我國南北方向一條重要能源輸送通道和南北水火互濟運行、實現(xiàn)跨省跨區(qū)資源優(yōu)化配置的工程典范�！睋�(jù)華中電網(wǎng)公司有關負責人介紹，晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程，自2009年正式投運以來的一年間，已累計輸送電量91億千瓦時。

    于2009年年底全線成功帶電的向家壩—上海正負800千伏特高壓直流輸電示范工程投運后，可將四川、西北清潔能源源源不斷輸往華東，為上海世博會提供源源不斷的綠色動力。

    我國正成為世界現(xiàn)代電網(wǎng)理論與實踐的引領者。

    越來越多的業(yè)內(nèi)人士已達成共識，通過特高壓堅強網(wǎng)架的建設，在全國范圍內(nèi)對包括煤電、清潔能源等在內(nèi)的各種資源形式進行配置，為實現(xiàn)我國各類大型能源基地開發(fā)和電力高效送出提供了物理平臺，將顯著提升我國能源綜合利用效率。

    正在規(guī)劃建設的西部和北部大型煤電基地、西南水電基地與中東部負荷中心地區(qū)的距離在800—3000公里。如依靠現(xiàn)有的交流750千伏、500千伏和直流正負600千伏級、正負500千伏輸電技術，將無法滿足能源資源配置需求。而特高壓在上述輸電距離范圍內(nèi)大有用武之地，技術經(jīng)濟優(yōu)勢十分突出。

    研究表明，2020年跨區(qū)輸電方式與省網(wǎng)范圍內(nèi)消納方式相比，可提升電網(wǎng)消納風電規(guī)模近1倍。

    “電網(wǎng)的堅強程度、智能程度和系統(tǒng)調(diào)峰能力，在很大程度上決定了風電等間歇式能源的開發(fā)規(guī)模和利用水平�！眹�網(wǎng)能源研究院院長張運洲提出了解決之道，在規(guī)劃建設大型水電、風電基地的同時，同步規(guī)劃設計并網(wǎng)方案和跨省跨區(qū)輸電通道，提高風電設備技術創(chuàng)新，實現(xiàn)風電場的功率可預測性和可控性，加快抽水蓄能、燃氣電站等調(diào)峰電源的建設步伐，加強跨省跨區(qū)輸電網(wǎng)絡的建設，加快建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強智能電網(wǎng)。

    國網(wǎng)能源研究院為我們描繪了清潔能源發(fā)展的未來圖景：內(nèi)蒙古的西部地區(qū)和東部地區(qū)、甘肅河西走廊地區(qū)、河北北部、吉林、新疆、江蘇沿海地區(qū)將建成千萬千瓦級風電基地，海上風電將得到大規(guī)模開發(fā)；西北部地區(qū)將建設大規(guī)模太陽能發(fā)電基地；核電建設主要集中在東部沿海地區(qū)，內(nèi)陸核電起步建設；西部地區(qū)繼續(xù)大力發(fā)展水電，金沙江流域、四川、云南的水電資源將成為我國西電東送的重要電源，西藏外送水電也將大規(guī)模開工建設。

    同時，根據(jù)規(guī)劃2020年國家電網(wǎng)特高壓及跨區(qū)、跨國電網(wǎng)輸送容量將達到3.73億千瓦以上，其中通過特高壓傳輸?shù)娜萘繛?.5億千瓦以上，這必將為清潔能源的大規(guī)模開發(fā)利用提供堅強的電網(wǎng)支撐，為清潔能源規(guī)模集約送出打造便捷高效的“電力高速路”。

    在今年的全國兩會上，已有不少代表、委員建議國家將建設特高壓上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略，將特高壓發(fā)展納入國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃。

    張運洲的建議更為明晰，希望國家能盡快批復“兩縱兩橫”特高壓交流后續(xù)工程開展前期工作，盡快核準建設陜北（蒙西）—長沙、錫盟—上海、皖電東送工程等項目，陸續(xù)開工建設溪洛渡—浙西、寧東—紹興、哈密—河南、酒泉—湖南等特高壓直流工程，“十二五”期間全部建成投產(chǎn)，實現(xiàn)將西部、北部地區(qū)豐富的能源資源大規(guī)模輸送到中東部地區(qū)。

    背景鏈接

    清潔能源資源的開發(fā)利用方式包括發(fā)電、供熱、制氣／燃料等。其中，水能、核能、風能的主要開發(fā)利用方式是發(fā)電；太陽能的主要開發(fā)利用方式是發(fā)電和供熱；生物質(zhì)能的主要開發(fā)利用方式包括燃料、發(fā)電和制氣等。總體來看，我國80%以上的清潔能源將轉(zhuǎn)換為電力加以利用。

    受能源資源稟賦影響，我國電力供應長期以煤電為主，清潔能源占一次能源產(chǎn)量的比重較低。截至2009年底，煤電裝機所占比重高達74%，發(fā)電量占82%，火電廠消耗的原煤占全國煤炭消費總量的50%以上，排放的二氧化硫、二氧化碳等占全國排放量的比例均在40%以上。

    初步分析，要實現(xiàn)2020年我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整及碳排放強度下降的目標，清潔能源發(fā)電裝機占電力總裝機比重必須達到1/3以上，發(fā)電量占總發(fā)電量的比重必須達到1/4以上。根據(jù)測算，2020年全國能源消費總量約合45億噸標煤，非化石燃料的發(fā)電量要達到2萬億千瓦時，合標煤6.9億噸，才能實現(xiàn)占能源消耗總量15%的目標。

    據(jù)分析，要實現(xiàn)2020年非化石能源占一次能源消費總量的比重達到15%的要求，清潔能源發(fā)電需要達到12.4%—12.8%；清潔能源發(fā)電裝機容量為4.9—5.7億千瓦，將占電力總裝機容量的32%—35％左右。其中，水電裝機容量達到3—3.5億千瓦，核電裝機容量達到8000萬千瓦左右，風電和太陽能裝機容量合計達到1.5億千瓦左右�！�