統(tǒng)籌兼顧推動電網(wǎng)與清潔能源協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展

衣立東

（西北電網(wǎng)有限公司，西安 710048）

0 引言

中國政府在美國G20峰會上提出“中國單位GDP能耗要大幅度下降；要種植4 000萬hm2的森林綠地吸收CO2；到2020年非化石能源在一次能源消費中的比例要達(dá)到15%”。2010年全國“兩會”的政府工作報告也指出“要積極應(yīng)對氣候變化，大力開發(fā)低碳技術(shù)，推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再生能源，加強智能電網(wǎng)建設(shè)”?？梢钥闯?，大力開發(fā)和利用清潔、可再生等新能源已成為世界各國保護(hù)生態(tài)環(huán)境、應(yīng)對氣候變化、保障能源供應(yīng)安全、發(fā)展低碳經(jīng)濟、提高國家競爭力的共同選擇。

當(dāng)前，國家電網(wǎng)公司堅定不移地推進(jìn)“兩個轉(zhuǎn)變”（轉(zhuǎn)變公司發(fā)展方式和電網(wǎng)發(fā)展方式），加快建設(shè)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)[1-2]，不斷推動電力發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，不斷推動能源發(fā)展結(jié)構(gòu)的調(diào)整，這既是保障國家能源供應(yīng)安全的需要，也是適應(yīng)清潔能源加速發(fā)展、應(yīng)對氣候變化、發(fā)展低碳經(jīng)濟的迫切需要，將在服務(wù)我國經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮不可替代的作用。

1 中國清潔能源發(fā)展基本狀況

水能資源是中國重要的可再生能源，約70%分布在西部地區(qū)，長江、金沙江、雅礱江、大渡河、烏江、紅水河、瀾滄江、黃河和怒江等大江大河的干流水能資源豐富，總裝機容量約占全國經(jīng)濟可開發(fā)量的60%，具有集中開發(fā)和規(guī)模外送的良好條件[3-4]。目前，水電裝機容量為2億kW，占全國總裝機容量的22.5%；規(guī)劃到2020年，全國水電裝機容量達(dá)到3億kW，其中大中型水電2.25億kW，小水電7 500萬kW。

在各類新能源中，風(fēng)力發(fā)電是技術(shù)相對成熟、成本相對較低、最具大規(guī)模商業(yè)開發(fā)條件的一種，也是近年來發(fā)展速度最快的可再生新能源。中國風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要分布在西北、東北、華北和東南沿海地區(qū)[5-6]。目前，國家已確定內(nèi)蒙古、甘肅、新疆、河北、江蘇等七大千萬kW級風(fēng)電基地，總?cè)萘窟_(dá)到1.26億kW[7-8]。根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中提出的目標(biāo)，到2020年前后，風(fēng)電能夠與其他常規(guī)能源發(fā)電技術(shù)相競爭，成為火電、水電之后的第三大常規(guī)發(fā)電電源，可占發(fā)電裝機總?cè)萘康?0%以上，約1.5億kW。

核電是一種技術(shù)成熟的清潔能源，核電開發(fā)利用是電力工業(yè)減排污染物的有效途徑。2009年核電在中國裝機中只占1.0%，遠(yuǎn)低于世界平均水平17%。核電作為負(fù)荷中心的重要基荷電源和支撐電源，應(yīng)在東部發(fā)達(dá)地區(qū)大力發(fā)展，部分取代常規(guī)火電，根據(jù)國家核電中長期發(fā)展規(guī)劃中提出的目標(biāo)，到2020年，核電裝機約8 000萬kW。

中國太陽能較豐富的區(qū)域占國土面積的2／3以上，每年地表吸收的太陽能大約相當(dāng)于1.7萬億t標(biāo)準(zhǔn)煤的能量，特別是西北、西藏和云南等地區(qū)，太陽能資源尤為豐富，2020年中國太陽能發(fā)電能力有希望達(dá)到1 000萬kW以上，甚至達(dá)到2 000萬kW。

中國現(xiàn)有生物質(zhì)能源包括秸稈、薪柴、有機垃圾和工業(yè)有機廢物等，資源總量達(dá)7億t標(biāo)準(zhǔn)煤，通過品種改良和擴大種植，生物能的資源量可以在此水平上再翻一番。根據(jù)規(guī)劃，2010年將建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電裝機550萬kW，2020年將建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電裝機3 000萬kW。

2 存在問題的分析

中國的基本國情和能源分布特點與一些國家的可再生能源的“分布開發(fā)、分散入網(wǎng)、就地利用”的模式不同，以風(fēng)電開發(fā)為例，中國風(fēng)能資源開發(fā)條件好的地區(qū)多集中在“三北”，經(jīng)濟發(fā)展水平相對較低且遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，而風(fēng)能等清潔能源的輸送只能依靠電網(wǎng)，由此呈現(xiàn)的“大規(guī)模、高集中、遠(yuǎn)輸電”等特點帶來的電網(wǎng)問題和經(jīng)濟問題尤為突出、更為復(fù)雜?？傮w來看，主要問題分析如下。

1）缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，存在無序開發(fā)。大型可再生能源基地規(guī)劃時，主要依照當(dāng)?shù)刭Y源情況，確定規(guī)劃規(guī)模和建設(shè)時序，而對于電網(wǎng)送出、市場消納等應(yīng)用問題的研究并未同步跟上，與電網(wǎng)及其他電源規(guī)劃脫節(jié)，給接入電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃造成困難，導(dǎo)致開發(fā)與應(yīng)用不協(xié)調(diào)。

2）系統(tǒng)調(diào)峰不足，接納能力有限。風(fēng)電富足地區(qū)，基本屬于經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)地區(qū)，當(dāng)?shù)刎?fù)荷小、電源少，除去平衡自身負(fù)荷峰谷差外，留給平衡風(fēng)電波動的容量很小，造成了大多數(shù)地區(qū)自身接納能力十分有限，例如目前風(fēng)電開發(fā)進(jìn)度較快的內(nèi)蒙、甘肅等地區(qū)，所在?。▍^(qū)）內(nèi)已無法全部消納。

3）局部網(wǎng)架薄弱、跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)規(guī)模小，送出和消納受限約束發(fā)展。長期以來，中國電力發(fā)展以分省就地平衡為主，區(qū)域間電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模小，風(fēng)電等資源送出受到限制，在一些情況下，只能采取限制風(fēng)電出力，出現(xiàn)“裝的上、用不上”的被動情況，不利于大規(guī)模開發(fā)利用。

4）電力系統(tǒng)安全運行面臨風(fēng)險。上千萬kW的風(fēng)電高集中、遠(yuǎn)距離送出，其出力波動性和間歇性給電網(wǎng)帶來嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題、調(diào)峰困難、穩(wěn)定難控等問題，使電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行壓力增大，會存在大面積停電風(fēng)險。

5）國家政策體系不健全、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不完善。中國現(xiàn)階段還沒有建立起完全符合國情的適應(yīng)清潔能源大開發(fā)的政策體系，對風(fēng)電制造和開發(fā)企業(yè)的政策引導(dǎo)不到位，對電網(wǎng)企業(yè)為清潔能源開發(fā)所做貢獻(xiàn)政策補償不充分，對關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的政策扶持力度不夠，相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)出臺不及時，這些嚴(yán)重影響清潔能源的科學(xué)發(fā)展。

毋庸置疑，清潔可再生能源的開發(fā)利用對電網(wǎng)的適應(yīng)性、安全性、資源配置能力等提出了新的更高的要求。在分析和把握發(fā)展中存在問題的基礎(chǔ)上，要不斷深化對能源與電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識，實事求是、遵循規(guī)律，落實全面發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀。

3 統(tǒng)籌兼顧推動電網(wǎng)與清潔能源協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展

深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀，要以全局的意識統(tǒng)籌發(fā)展、以科學(xué)的態(tài)度抓好發(fā)展，正確認(rèn)識和把握、自覺遵循和運用經(jīng)濟社會發(fā)展的規(guī)律，統(tǒng)籌兼顧、科學(xué)解決協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的問題。

國家電網(wǎng)公司通過對中國能源資源稟賦、行業(yè)發(fā)展規(guī)律、電網(wǎng)發(fā)展實際的研究和分析，確定了推進(jìn)“兩個轉(zhuǎn)變”的戰(zhàn)略思路。從本質(zhì)上看，電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變是生產(chǎn)力發(fā)展為清潔能源發(fā)展提供支撐的需要；“轉(zhuǎn)變”是適應(yīng)大煤電、大水電、大核電、大可再生能源集約化開發(fā)和高效送出，促進(jìn)能源和電力可持續(xù)發(fā)展的需要；“轉(zhuǎn)變”推進(jìn)能源資源優(yōu)化配置，實現(xiàn)能源配置從過度依賴輸煤向輸煤輸電并舉，有效解決我國煤電運緊張矛盾的迫切需要；“轉(zhuǎn)變”是帶動智能家電、電動汽車、智能交通、智能社區(qū)、智能城市開發(fā)和建設(shè)，推動中國低碳經(jīng)濟發(fā)展的需要。

具體來看，就是要在“兩個轉(zhuǎn)變”的指導(dǎo)性思路下，破解相關(guān)的政策、經(jīng)濟、技術(shù)等難題，做到“五個統(tǒng)籌”，推動電網(wǎng)與清潔能源全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

1）統(tǒng)籌考慮電網(wǎng)與電源規(guī)劃問題，調(diào)整轉(zhuǎn)變電力布局，合理安排建設(shè)時序，實現(xiàn)全面協(xié)調(diào)發(fā)展。當(dāng)前，各級政府、各大發(fā)電公司對發(fā)展清潔能源、建設(shè)電廠非常重視，熱情也非常高。在這種情況下，要積極樹立起“規(guī)劃導(dǎo)向”的大氣侯，做到發(fā)電、電網(wǎng)、各級政府的政策與國家的清潔能源發(fā)展、能源產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展相一致，使清潔能源有序、合理、科學(xué)地發(fā)展。必須加強電網(wǎng)電源統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)規(guī)劃，電力布局從注重就地平衡向全國乃至更大范圍統(tǒng)籌平衡轉(zhuǎn)變，電源結(jié)構(gòu)從主要依靠煤電向提高清潔能源比重轉(zhuǎn)變。電網(wǎng)電源建設(shè)合理安排時序，建立電網(wǎng)與清潔能源及其他電源統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一審批、分步實施、協(xié)調(diào)發(fā)展的機制。

2）要統(tǒng)籌考慮電源布局與市場容量，合理配套調(diào)峰電源，促進(jìn)清潔能源利用。應(yīng)結(jié)合中國的能源分布特點（風(fēng)能、太陽能富集地區(qū)煤炭資源也較充裕），在全國范圍內(nèi)建立適應(yīng)清潔能源發(fā)展的火電布局，增強清潔能源富集區(qū)的電力系統(tǒng)適應(yīng)能力。要充分把握清潔能源的技術(shù)特性，深度挖掘常規(guī)電源的技術(shù)潛力，結(jié)合各地區(qū)電力市場容量，盡快樹立省內(nèi)、區(qū)內(nèi)、全國的層次消納理念。要統(tǒng)籌考慮市場容量、電網(wǎng)配置能力等各種因素，建立有利于各方協(xié)調(diào)發(fā)展的體系，更好地促進(jìn)清潔能源的發(fā)展。

3）要統(tǒng)籌考慮各類能源對電網(wǎng)輸送能力的要求，加快建設(shè)特高壓電網(wǎng)，實現(xiàn)大范圍能源資源高效優(yōu)化配置。煤炭資源可以通過輸煤、輸電2種途徑運輸，但對于風(fēng)能來講，只能采取輸電的方式。那么，就應(yīng)該充分利用電網(wǎng)輸送各類能源的瞬時性、清潔性、綜合適應(yīng)性和便捷應(yīng)用性來講，這樣既能減輕鐵路輸煤壓力、緩解煤電運的緊張矛盾，又能提高電網(wǎng)綜合利用效益，解決大規(guī)?？稍偕茉吹睦脝栴}。因此，一方面要統(tǒng)籌考慮輸煤、輸電、輸新能源等多種因素。以西北為例，由于風(fēng)電規(guī)模大，電量多，西北全網(wǎng)根本無法消納，必須根據(jù)風(fēng)電開發(fā)進(jìn)度配套建設(shè)外送通道實現(xiàn)外送。另一方面，要加快建設(shè)特高壓交直流電網(wǎng)，聯(lián)接煤電、水電、核電、可再生能源基地和主要負(fù)荷中心，既保證“三華”核心電網(wǎng)用電需求，解決了當(dāng)?shù)厝泵荷匐?、環(huán)?？臻g小的問題，又能實現(xiàn)更大范圍資源高效優(yōu)化配置。

4）要統(tǒng)籌考慮電網(wǎng)對清潔能源的適應(yīng)性，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，提高接納和利用能力。通過配套火電電源、擴大外送市場可以解決調(diào)峰、消納的問題，但是電網(wǎng)穩(wěn)定水平在一定程度上限制了這些措施的有效發(fā)揮，如果風(fēng)電等清潔能源基地附近發(fā)生故障，由于與主網(wǎng)的聯(lián)系比較薄弱，勢必會產(chǎn)生危害整個電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的問題，對調(diào)峰電源、清潔能源以及電網(wǎng)來說都不利。因此，必須統(tǒng)籌考慮清潔能源的特性和電網(wǎng)的適應(yīng)性，破解可再生能源利用與發(fā)展中的難題，加快智能電網(wǎng)的研發(fā)和建設(shè)，加快新能源汽車供能設(shè)施等方面的科技創(chuàng)新，充分發(fā)揮智能電網(wǎng)在發(fā)、輸、變、配、用等電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)上的作用，促進(jìn)新能源和可再生能源利用，保證電網(wǎng)穩(wěn)定送出，提高接納能力。

5）要統(tǒng)籌考慮清潔能源并網(wǎng)管理與機電制造行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，提升裝備業(yè)水平及國際競爭能力。應(yīng)借鑒風(fēng)電發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗，制定嚴(yán)格的并網(wǎng)技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，加強風(fēng)電等清潔能源并網(wǎng)管理；加強技術(shù)創(chuàng)新，在政策上給予大力扶持，促進(jìn)核心部件與關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)研制，加快產(chǎn)業(yè)升級；建立健全政策體系，對清潔能源開發(fā)要給予正確的政策引導(dǎo)，疏通清潔能源開發(fā)與利用中的各個環(huán)節(jié)，發(fā)揮價格杠桿的作用，將企業(yè)的社會責(zé)任和經(jīng)濟效益統(tǒng)一考慮，鼓勵和引導(dǎo)電力系統(tǒng)中各方充分參與、激發(fā)熱情，實現(xiàn)整個電力事業(yè)的又好又快發(fā)展。

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