中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：目前，中國(guó)正依托自身的能源和資源特點(diǎn)，積極而謹(jǐn)慎地推動(dòng)碳排放達(dá)到峰值并實(shí)現(xiàn)碳中和，同時(shí)加速推進(jìn)新型電力系統(tǒng)和新型能源體系的規(guī)劃和建設(shè)?。中共中央、國(guó)務(wù)院《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)形成新格局的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，繼續(xù)推進(jìn)跨省區(qū)重點(diǎn)輸電通道的建設(shè)，包括西電東送工程，以增強(qiáng)清潔電力的輸送能力。《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》和《“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃》提出，推動(dòng)西部地區(qū)清潔能源的高效綠色開(kāi)發(fā)，特別是以四川、云南和西藏等長(zhǎng)江上游經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)為關(guān)鍵，加快實(shí)施西電東送的水電項(xiàng)目；同時(shí)，聚焦沙漠、戈壁和荒漠地帶，積極建設(shè)大型風(fēng)電和光伏發(fā)電基地，建成投產(chǎn)一批、開(kāi)工建設(shè)一批、研究論證一批多能互補(bǔ)輸電通道，到2025年西電東送能力達(dá)到3.6億kW以上。西電東送戰(zhàn)略加快推進(jìn)的同時(shí)，部分輸電通道電量不可持續(xù)、走廊資源稀缺、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)劇增、交易壁壘制約等風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)逐步顯現(xiàn)，成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系的關(guān)鍵影響因素。
《中國(guó)電力》2024年第11期刊發(fā)了梁雙等撰寫(xiě)的《中國(guó)西電東送40年發(fā)展成效與政策建議》一文。文章全面總結(jié)了40年來(lái)西電東送在保障電力供應(yīng)、推動(dòng)低碳轉(zhuǎn)型、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面取得的主要成就，系統(tǒng)性分析了西電東送存量通道和新增通道在規(guī)劃建設(shè)、調(diào)度運(yùn)行、市場(chǎng)交易等方面面臨的多重挑戰(zhàn)，并從“三期一體、三位一體、三時(shí)一體、三市一體”等方面提出了推動(dòng)西電東送高質(zhì)量發(fā)展的對(duì)策建議。
中國(guó)西電東送40年發(fā)展成效與政策建議
梁雙1，王涉1，徐輝21.中國(guó)國(guó)際工程咨詢有限公司2.中國(guó)三峽新能源(集團(tuán))股份有限公司
西電東送是國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)的標(biāo)志性工程，是促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)電力資源優(yōu)化配置的重要舉措。經(jīng)過(guò)40年發(fā)展，中國(guó)西電東送已形成“北、中、南”3個(gè)通道輸電格局，外送能力持續(xù)提升，發(fā)展成效十分顯著。全面總結(jié)了西電東送在保障電力供應(yīng)、推動(dòng)低碳轉(zhuǎn)型、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面取得的突出成效，系統(tǒng)性分析了西電東送持續(xù)推進(jìn)中面臨的多重挑戰(zhàn)，并從通道規(guī)劃、電源協(xié)同、運(yùn)行安全、市場(chǎng)機(jī)制等方面提出了對(duì)策建議，推動(dòng)西電東送高質(zhì)量發(fā)展。
一、西電東送提出背景
能源是支撐人類社會(huì)存續(xù)與進(jìn)步的關(guān)鍵物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有決定性的影響。中國(guó)的能源資源特點(diǎn)是“富煤、貧油、少氣”，并且資源的分布遍及全國(guó)，但分布極不平均。能源資源與消費(fèi)的分布特性確定了“北煤南運(yùn)、西氣東送、西電東輸”的能源運(yùn)輸格局。從第5個(gè)“五年計(jì)劃”即20世紀(jì)70年代后期開(kāi)始，中國(guó)電力發(fā)展政策中就明確提出“發(fā)展大電站、建設(shè)大型水電和火電基地，發(fā)展電網(wǎng)，實(shí)施大型水電和坑口電廠向外送電”?！跋蛲馑碗姟睒?gòu)成了西電東送項(xiàng)目最初的設(shè)想?。在1980年代初，電力發(fā)展規(guī)劃在考慮“東部、中部、西部”的區(qū)域劃分、沿“長(zhǎng)江、黃河、珠江”的經(jīng)濟(jì)帶以及“環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、珠三角”的沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)的基礎(chǔ)上，提出了十大水電站和十大火電站基地，規(guī)劃裝機(jī)容量分別達(dá)到1.8億kW和1.5億kW。同時(shí)，電網(wǎng)規(guī)劃還包括了如葛洲壩水電站向華中、華東地區(qū)供電，紅水河水電站向廣東地區(qū)供電，以及黃河上游水電站、陜西、蒙西、山西的火電站和蒙東火電站向華中、華北、東北地區(qū)供電的一系列輸電項(xiàng)目。1984年5月，山西大同—北京房山500 kV線路投入運(yùn)行，由山西經(jīng)河北向北京送電，線路全長(zhǎng)286 km，正式拉開(kāi)全國(guó)西電東送的序幕。20世紀(jì)80年代末、90年代初，西電東送工程已經(jīng)開(kāi)始展現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)，通過(guò)在較廣的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行資源優(yōu)化配置，有效地減輕了東部地區(qū)的電力供應(yīng)壓力，同時(shí)促進(jìn)了西部地區(qū)的電力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，西電東送“北、中、南”3個(gè)通道已現(xiàn)雛形?。
二、西電東送發(fā)展現(xiàn)狀
截至2023年底，中國(guó)西電東送已形成北、中、南“三個(gè)通道”輸電格局，煤電、水電、新能源“三類電源”配套格局和跨省區(qū)遠(yuǎn)距離“三億千瓦”配置格局，在電力資源優(yōu)化配置方面發(fā)揮著十分重要的作用。具體情況如下。1）西電東送工程已形成北、中、南“三個(gè)通道”的輸電格局。北部通道包括新疆、內(nèi)蒙古、陜西、寧夏等省區(qū)，向華北和華東地區(qū)輸電；中部通道由四川、重慶、湖北等省市向華中和華東輸電；南部通道則由云南、貴州、廣西等省區(qū)向廣東輸電。截至2023年底，已建成72項(xiàng)西電東送工程，形成電力資源跨省跨區(qū)配置格局。2）西電東送已形成煤電、水電、新能源“三類電源”配套格局，中國(guó)2015—2022年能源利用情況如圖1所示。初期，北通道配套西部煤電和黃河上游水電，中通道配套長(zhǎng)江三峽和金沙江干支流水電，南通道配套長(zhǎng)江三峽、云南瀾滄江、貴州烏江、以及桂滇黔交界處的南盤(pán)江、北盤(pán)江、紅水河水電和滇桂煤電。隨著新能源快速發(fā)展，配套電源逐步向“風(fēng)光水火儲(chǔ)”一體化轉(zhuǎn)變，新增輸電通道可再生能源電量占比不低于50%，形成多種類電源互補(bǔ)發(fā)展格局。
圖1 2015—2022年中國(guó)新能源利用率
Fig.1 New energy utilization rate in China from 2015 to 2022
3）西電東送已形成跨省區(qū)遠(yuǎn)距離超“三億千瓦”配置格局。截至2023年底，全國(guó)西電東送工程輸電能力約3.2億kW，預(yù)計(jì)“十四五”末形成東西部?jī)?yōu)勢(shì)互補(bǔ)協(xié)同發(fā)展格局。
三、西電東送發(fā)展成效
40年來(lái)，西電東送在保障電力供應(yīng)、推動(dòng)低碳轉(zhuǎn)型、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面成效顯著，主要表現(xiàn)如下。1）有效保障中東部電力供應(yīng)。中國(guó)能源資源和電力需求呈逆向分布，供需相距800~3000km，西電東送實(shí)現(xiàn)了全國(guó)能源電力資源的跨省區(qū)配置。2023年，西電東送電量約1.2萬(wàn)億kW·h，超過(guò)中東部地區(qū)用電量的20%，有效保障了中東部經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展用電需求。2）有力推動(dòng)中東部低碳轉(zhuǎn)型。西電東送將西部豐富的水風(fēng)光等清潔能源以電能的形式輸送至中東部，減少中東部化石能源消耗和二氧化碳排放。初步測(cè)算，2023年中東部地區(qū)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3.6億t，減少二氧化碳排放約10億t，減少氮氧化物、二氧化硫和煙塵排放約30萬(wàn)t，有力推動(dòng)中東部清潔低碳轉(zhuǎn)型，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，中國(guó)碳排放趨勢(shì)如圖2所示。
圖2 中國(guó)能源碳排放趨勢(shì)
Fig.2 The trend of carbon emissions from energy sources in China
3）全面帶動(dòng)輸電裝備產(chǎn)業(yè)升級(jí)?！拔麟姈|送”戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)已全面掌握特高壓交流和直流的規(guī)劃設(shè)計(jì)、試驗(yàn)研究、設(shè)備研制和運(yùn)行管理關(guān)鍵技術(shù)，并在國(guó)內(nèi)、國(guó)際上推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造”和“中國(guó)引領(lǐng)”，已建成世界輸電能力最大的±1100kV準(zhǔn)東—皖南常規(guī)直流工程、±800 kV烏東德送電廣東廣西柔性直流工程和世界首個(gè)張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程，帶動(dòng)了變壓器、換流閥、斷路器等輸變電裝備及其上下游產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。4）持續(xù)推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。西電東送輸電工程和配套電源工程，可帶動(dòng)投資、促進(jìn)就業(yè)，并獲得穩(wěn)定的發(fā)電和輸電收益，將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)近年來(lái)新能源發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量情況如圖3所示。
圖3 2013—2022年中國(guó)新能源發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量及占比
Fig.3 Accumulated installed capacity and proportion of new energy generation in China from 2013 to 2022
四、西電東送面臨的風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)
西電東送戰(zhàn)略加快推進(jìn)的同時(shí)，部分輸電通道電量不可持續(xù)、走廊資源稀缺、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)劇增、交易壁壘制約等風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)逐步顯現(xiàn)，成為影響新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)的重要因素，具體分析如下。1）部分存量通道外送不可持續(xù)。四川、云南、貴州、湖北、安徽等傳統(tǒng)西電東送的送端地區(qū)電力供需形勢(shì)趨緊，逐步由電力富余、基本平衡、緊平衡轉(zhuǎn)向電力短缺，外送能力持續(xù)減弱?。2）新增輸電通道走廊資源稀缺。中國(guó)正加速開(kāi)發(fā)以沙漠、戈壁和荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電和光伏基地，已建、在建及規(guī)劃中的輸電通道超過(guò)20條。此外，這些省份的煤礦分布廣泛，其中山西和陜西的含煤面積分別占到省域面積的40.4%和27.7%。同時(shí)，湖北、安徽和江蘇等省的過(guò)江通道緊張，生態(tài)保護(hù)紅線分布廣泛，且存在多處交叉跨越，走廊資源嚴(yán)重短缺，新增輸電通道難度極大?。3）輸電通道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)急劇增加。隨著西電東送規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，輸電通道愈發(fā)密集，兩回至多回通道“同送同受”或走廊鄰近，如遇雷擊、暴雨、洪澇等災(zāi)害，極易出現(xiàn)多回通道同時(shí)跳閘或倒塔事故。此外，通道落點(diǎn)密集，近區(qū)電網(wǎng)故障易引發(fā)多回通道連鎖故障，嚴(yán)重影響負(fù)荷中心電力供應(yīng)。4）跨區(qū)市場(chǎng)交易壁壘亟待破除。目前，中國(guó)電力市場(chǎng)仍處于推進(jìn)完善階段，跨省區(qū)交易功能尚不健全、規(guī)則尚未統(tǒng)一，交易壁壘和行政干預(yù)仍有存在。
五、西電東送高質(zhì)量發(fā)展建議
隨著西部清潔能源基地綠色高效開(kāi)發(fā)，預(yù)計(jì)“十四五”西電東送規(guī)模將達(dá)到3.6億kW，“十五五”及中遠(yuǎn)期西電東送規(guī)模將超過(guò)5億kW，需統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同施策，提出建議如下。1）推進(jìn)遠(yuǎn)期、中期、近期“三期一體”，遠(yuǎn)近結(jié)合，統(tǒng)籌通道規(guī)劃。堅(jiān)持全國(guó)一盤(pán)棋，著眼長(zhǎng)期能源電力發(fā)展格局，優(yōu)化近中期電力流向，結(jié)合大型風(fēng)電光伏基地的開(kāi)發(fā)時(shí)序，重點(diǎn)在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)，以及西南水電、風(fēng)電和光伏的清潔能源基地。優(yōu)先考慮四川、云南、貴州、湖北、安徽等傳統(tǒng)送端基地的電力保供和接續(xù)外送，在此基礎(chǔ)上統(tǒng)籌研究新增通道布局和建設(shè)時(shí)序，提高通道規(guī)劃的前瞻性。2）推進(jìn)清潔電源、調(diào)節(jié)資源、輸電通道“三位一體”，由近及遠(yuǎn)，強(qiáng)化資源協(xié)同。堅(jiān)持外送一張圖，統(tǒng)籌規(guī)劃西北、西南等能源基地輸電走廊和湖北、安徽、江蘇等省過(guò)江通道，避免新增密集通道引發(fā)多回輸電線路同時(shí)故障；統(tǒng)籌水風(fēng)光等清潔電源、煤電和儲(chǔ)能等調(diào)節(jié)資源、輸電通道“三要素”的建設(shè)規(guī)模，場(chǎng)址、站址選擇由近及遠(yuǎn)，一體化布置于合理半徑范圍內(nèi)，同步規(guī)劃、同步建成、同步運(yùn)營(yíng)，提高網(wǎng)源配置協(xié)同性。3）推進(jìn)平時(shí)保供、需時(shí)互濟(jì)、急時(shí)支撐“三時(shí)一體”，遠(yuǎn)近協(xié)同，強(qiáng)化資源協(xié)同。堅(jiān)持運(yùn)行一張網(wǎng)，建立適應(yīng)跨區(qū)域遠(yuǎn)距離大規(guī)模西電東送的電力調(diào)度機(jī)制，充分發(fā)揮正常運(yùn)行方式下跨省區(qū)通道的輸電能力，挖掘迎峰度夏、迎峰度冬、極端天氣、自然災(zāi)害等特殊需求情況下輸電通道之間、送端和受端之間余缺互濟(jì)能力和嚴(yán)重故障時(shí)的緊急支撐能力，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性。4）推進(jìn)中長(zhǎng)期市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)“三市一體”，由遠(yuǎn)及近，完善市場(chǎng)機(jī)制。堅(jiān)持市場(chǎng)一本賬，建立適應(yīng)西電東送的電力市場(chǎng)體制機(jī)制，推動(dòng)遠(yuǎn)時(shí)間尺度的中長(zhǎng)期市場(chǎng)、近時(shí)間尺度的現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)分別發(fā)揮穩(wěn)定預(yù)期、發(fā)現(xiàn)價(jià)格、調(diào)動(dòng)調(diào)節(jié)資源作用，實(shí)現(xiàn)交易尺度由遠(yuǎn)及近，有效銜接，提高電力配置經(jīng)濟(jì)性，各省間現(xiàn)貨市場(chǎng)情況如圖4所示。
圖4 2023年省間現(xiàn)貨交易成交量?jī)r(jià)情況
Fig.4 Trading volume and price situation of inter provincial spot transactions in 2023
六、結(jié)論
西電東送是中國(guó)能源發(fā)展的重大戰(zhàn)略，是實(shí)現(xiàn)中國(guó)跨區(qū)域資源配置的重大工程。本文得出如下結(jié)論。1）西電東送已建成“三三格局”，能力持續(xù)提升。截至2023年底，中國(guó)西電東送已形成北、中、南“三個(gè)通道”輸電格局，煤電、水電、新能源“三類電源”配套格局和跨省區(qū)遠(yuǎn)距離“三億千瓦”配置格局，在電力資源優(yōu)化配置方面發(fā)揮著十分重要作用。2）西電東送已取得“多重收益”，成效十分顯著。年輸送電量約1.2萬(wàn)億kW·h，有效保障中東部電力供應(yīng)；年減少二氧化碳排放約10億t，有力推動(dòng)中東部低碳轉(zhuǎn)型；不斷突破特高壓輸電關(guān)鍵技術(shù)，全面帶動(dòng)輸變電裝備產(chǎn)業(yè)升級(jí)；推動(dòng)西部資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，持續(xù)推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。3）西電東送正面臨“四重挑戰(zhàn)”，亟須統(tǒng)籌施策。部分存量通道外送不可持續(xù)，新增輸電通道走廊資源稀缺，輸電通道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)急劇增加，跨區(qū)市場(chǎng)交易壁壘亟待破除。4）西電東送應(yīng)推動(dòng)“四個(gè)一體”，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。推進(jìn)遠(yuǎn)期、中期、近期“三期一體”，遠(yuǎn)近結(jié)合，統(tǒng)籌通道規(guī)劃；推進(jìn)清潔電源、調(diào)節(jié)資源、輸電通道“三位一體”，由近及遠(yuǎn)，強(qiáng)化資源協(xié)同；推進(jìn)平時(shí)保供、需時(shí)互濟(jì)、急時(shí)支撐“三時(shí)一體”，遠(yuǎn)近協(xié)同，保障運(yùn)行安全；推進(jìn)中長(zhǎng)期市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)“三市一體”，由遠(yuǎn)及近，完善市場(chǎng)機(jī)制。
