中國大力發展特高壓是由中國經濟發展階段、能源集中分布特點決定的。中國的一次能源分布與生產力布局很不均衡,煤炭、水能兩大能源支柱以及可大規模開發利用的陸地風能和太陽能資源主要集中在西部和北部地區,而能源消費需求主要集中在經濟較發達的中東部地區,負荷中心與大型能源基地距離大都在1000 km以上,并且中間缺乏電源支撐,較難實現500 kV交流接力送電,特高壓輸電是理想的選擇。
另外,特高壓電網的最大特點是大容量、遠距離輸電,這對電網的建設和特性提出了更高要求。中國在研究和建設特高壓電網的過程中,不斷探索怎樣將特高壓電網建設成具有“高智商”的電網,使它與生俱來就有安全、可靠、高效的特質,而智能電網正好可以滿足其需求。特別是在中國首條特高壓試驗示范工程成功投運后,中國在遠距離、大容量、低損耗的特高壓核心輸電技術和設備國產化上獲得了更多的經驗和成果,為今后推進智能電網的建設奠定了強大的基礎。
2009年,國家電網公司公布的智能電網發展計劃也強調指出,中國的智能電網首先是一個堅強的電網,其中,具有長距離、大容量輸電特征的特高壓電網將成為核心環節。國家電網公司總經理劉振亞說,積極發展智能電網已成為世界電力發展的新趨勢,堅強是智能電網的基礎,智能是堅強電網充分發揮作用的關鍵,兩者相輔相成,協調統一。
2009年內國家電網開工建設淮南-上海、錫盟-上海、陜北-長沙特高壓交流輸變電工程,推進向家壩-上海、錦屏-蘇南特高壓直流工程建設;同時積極推動淮南、晉東南、錫盟、陜北、寶清等煤電基地,金沙江下游、雅礱江、黃河上游等水電基地開發,以及哈密、酒泉等火電、風電基地 “打捆”外送,促進特高壓電網與能源基地協調發展。2012年中國特高壓交流骨干網架將初具規模。
在整個特高壓工程布局中,晉東南-南陽-荊門線只是開局。根據國家電網下一步規劃,到“十二五”初期,國家電網將建成“兩縱兩橫”特高壓骨干電網,將陜北、晉東南煤電基地的電力輸送到華中、華東地區;將蒙西煤電基地電力送到華北、華東地區;將西南水電送到華中、華東地區。
國家電網公司研究室主任葛正翔表示,采用特高壓加快能源基地的電力外送工作,不久就會付諸實施。預計智能電網總投資規模接近4萬億元。2009~2010年,投資約5500億,其中特高壓電網投資830億元;全面建設階段投資約2萬億元,其中特高壓電網投資3000億元;基本建成階段投資1.7萬億元,其中特高壓投資2500億元。有了特高壓輸電的技術支持,國家智能電網的建設,在2010~2015年將大面積推開,計劃到2020年,全面建成統一的堅強智能電網。為此,國家在特高壓輸電方面的投入將超過6000億元。
可再生能源并網是關鍵
有研究預計到2020年,中國清潔能源總量將達到5.7億kW,其中風電裝機將達到1億kW以上。清潔能源將是未來發展的大趨勢,隨著社會對環境和可持續發展的日益重視,以風、光、核為代表的清潔能源將迅速發展。
“而清潔能源的發展,對電網提出了新的要求。”國家電網對外聯絡部新聞處副處長劉心放表示,只有建設智能電網,才能適應并推動清潔能源的發展。由于風電、太陽能等可再生能源發電具有間歇性、隨機性、可調度性低的特點,大規模接入后對電網運行會產生較大影響。中國相對集中的資源分布條件、相對薄弱的電網發展基礎以及新能源迅猛發展勢頭和基地式開發模式,對電網的適應性和安全穩定控制水平提出了更高要求。因此,智能電網首先應該是“堅強的電網”,才能實現能源的大范圍優化配置,保障安全可靠的電力供應以及打破電網對可再生能源發展的制約。
為此,國家電網公司副總經理舒印彪認為,應盡快把堅強智能電網建設上升為國家戰略。他同時表示,建設堅強智能電網是適合中國國情的戰略性選擇。由于堅強智能電網建設是一項涉及多領域、跨行業乃至社會理念轉變的龐大系統工程,因此,必須將其上升為國家戰略,統一認識、統一目標、穩步推進,才能更好地把握世界發展趨勢,抓住歷史機遇,實現電力系統和相關產業的跨越式發展。這也是促進新能源發展的重要基礎。
國家能源局新能源處處長梁志鵬透露,目前國家能源局也正在著手建立新能源并網技術規范以及新能源檢測機制,目前已經安排了少量資金對相關工作予以支持,國家電網制定的風電場、光伏電站接入電網的技術標準對國家標準制定將起到參考作用,預計國家標準規范將很快得到完善。
智能電網是解決可再生能源并網問題的關鍵已成為共識。以風電上網為例,截至2008年底,風電的裝機容量從2002年前的46.8萬kW迅速發展到1200萬kW,大增了25倍,是“十一五”規劃任務的2倍。到2020年中國風電裝機將達到1.2億kW,約為2008年裝機量的8倍多,比原先的規劃目標大為提高。
不過,與快速增長的裝機速度大相徑庭的是,近三成的機組處于閑置狀態。風力發電不穩定,接入技術、輸電技術不過關,均是風電發展建設過程中最為敏感的焦點問題。風力屬于不可控的能源,時有時無,時大時小,而要把風電變為穩定的電源,就需要對它進行調峰。