中國儲能網(wǎng)訊：2024年11月1日，1000千伏武漢—黃石—南昌特高壓交流工程正式投運。歷經(jīng)16年規(guī)劃建設，華中特高壓交流“日”字形雙環(huán)網(wǎng)建設終于全面建成，華中電網(wǎng)由以湖北為中心的輻射狀結構過渡到網(wǎng)格狀格局。華中電網(wǎng)在運的5條特高壓直流輸電能力總計提升了690萬千瓦，省間及省內重要通道輸電能力累計提升2100萬千瓦，釋放旋備超900萬千瓦。華中電網(wǎng)省間靈活互濟能力顯著提升，區(qū)域多能互補配置平臺作用得到有效發(fā)揮。
隨著區(qū)內特高壓線路的相繼建成，華中電網(wǎng)逐步發(fā)展為中國跨區(qū)通道最多的“以受為主”的特大型樞紐區(qū)域電網(wǎng)，其受入電量也由“送受并重”向“以受為主”轉變。
發(fā)展之路，規(guī)劃先行
1979年11月，為了滿足武漢鋼鐵公司1.7米軋鋼機投產試車的用電需求，我國第一條500千伏輸變電工程——平（平頂山）武（武昌）工程全面開工。1981年12月22日，該工程正式投運。湖北、河南兩省電網(wǎng)實現(xiàn)并網(wǎng)運行，華中電網(wǎng)發(fā)展畫卷由此展開。
2009年1月，世界首條商業(yè)運行的特高壓交流工程長治—南陽—荊門特高壓交流示范工程正式投產，拉開了華中電網(wǎng)乃至全國電網(wǎng)特高壓發(fā)展的序幕。
2016年11月，國家《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020年）》正式發(fā)布，其中針對華中地區(qū)提出“推進省間電網(wǎng)加強工程，滿足外來電增加需要”。自此，各方圍繞華中電網(wǎng)省間聯(lián)網(wǎng)加強方案開展了深入研討。
2017年初，國網(wǎng)華中分部立足華中電網(wǎng)發(fā)展實際，研究提出通過特高壓交流方案加強省間聯(lián)網(wǎng)并構建“日”字形特高壓交流骨干網(wǎng)架的設想。
華中電網(wǎng)的500千伏交流系統(tǒng)，經(jīng)過近40年的發(fā)展，迫切需要升級換代。一方面，電網(wǎng)出現(xiàn)了系統(tǒng)性的短路電流超標問題；另一方面，華中四省的省間聯(lián)絡線功率長期壓極限運行，無法適應發(fā)展的需求。
將研究設想納入國家規(guī)劃，是工程從藍圖變?yōu)楝F(xiàn)實的第一步。
2017年4月，國家能源局下發(fā)《關于開展“十三五”電網(wǎng)主網(wǎng)架規(guī)劃銜接工作的通知》，要求進一步完善“十三五”期間電網(wǎng)主網(wǎng)架方案，并委托相關機構進行評估論證。同年6月，國家能源局正式委托國核電力規(guī)劃設計研究院負責華中區(qū)域的咨詢評估工作。
為把握好本次規(guī)劃銜接工作契機、推動華中特高壓交流環(huán)網(wǎng)方案納入國家規(guī)劃，國網(wǎng)華中分部相關負責人分別赴華中四省能源局匯報情況、爭取支持，有力推動了各方共識的凝聚。從2017年8月22日舉行的華中區(qū)域“十三五”跨區(qū)跨省聯(lián)網(wǎng)工程專題會議，到11月1～3日舉行的華中區(qū)域“十三五”電網(wǎng)主網(wǎng)架規(guī)劃銜接咨詢評估工作會議，與會各方在進行多輪次的深入討論后，華中電網(wǎng)省間聯(lián)網(wǎng)方案存在的意見分歧逐漸得到了統(tǒng)一。最終，在同年12月，國核電力規(guī)劃設計研究院上報給國家能源局的評估報告中，明確推薦采用特高壓交流方案對華中電網(wǎng)省間聯(lián)網(wǎng)進行加強。
為確?！笆濉币?guī)劃銜接咨詢評估的成果能夠正式納入國家規(guī)劃，國家電網(wǎng)公司先后于2018年3月和5月舉行華中電網(wǎng)規(guī)劃研究討論會，要求公司系統(tǒng)相關單位全力推動特高壓交流環(huán)網(wǎng)方案納入各省規(guī)劃及國家規(guī)劃。國家能源局于2018年9月下發(fā)《關于加快推進一批輸變電重點工程規(guī)劃建設工作的通知》，明確將駐馬店—南陽、駐馬店—武漢特高壓交流作為青海至河南特高壓直流配套工程，荊門—武漢作為陜北至武漢特高壓直流配套工程，南昌—武漢、南昌—長沙特高壓交流作為雅中至江西特高壓直流配套工程，南陽—荊門—長沙特高壓交流作為華中電網(wǎng)網(wǎng)架結構加強工程，要求加快推進建設，按規(guī)定時間形成輸電能力。
至此，構成華中“日”字形特高壓交流環(huán)網(wǎng)的6項工程正式納入國家規(guī)劃，標志著華中電網(wǎng)主網(wǎng)架從500千伏向1000千伏飛躍的歷史性重大升級正式啟動。
極限闖關，“日”字成形
6項特高壓交流工程，加上2021年納入國家“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃并與武漢—南昌工程同步實施的黃石特高壓交流工程，總投資規(guī)模達到約450億元，線路總長度約4000千米，變電總容量達到3000萬千伏安，途經(jīng)64個縣級行政區(qū)，跨（鉆）越110千伏及以上等級線路達到近380次，同時還需要跨越長江、漢江、高速鐵路、高速公路、油氣管道、生態(tài)保護區(qū)的幾百個敏感點，需要辦理各類協(xié)議上千份，工程實施難度可想而知。
為又好又快推進工程建設，2018年11月，國家電網(wǎng)公司專門舉行“五交五直”工程前期和建設工作推進會議，就推進華中“日”字形特高壓交流環(huán)網(wǎng)工程提出明確要求。國網(wǎng)華中分部黨委第一時間研究制定《關于加快推進“四交三直”特高壓工程建設的工作方案》，就相關工作做出具體安排。華中四省的電力公司也相繼成立工作領導小組。在國家電網(wǎng)公司的統(tǒng)一組織下，國網(wǎng)華中分部牽頭負責系統(tǒng)方案研究，并與四省電力公司、國網(wǎng)經(jīng)研院、中國電科院等系統(tǒng)內單位各司其職，并由中南、華東、西南、西北、東北、國核等6家區(qū)域電力設計院以及湖北、湖南、河南、江西、江蘇、浙江、福建、永福、安徽、山西、山東、四川、陜西、新疆等14家省級電力設計院共同承擔具體設計任務，為特高壓工程可研設計工作構建了強大的技術力量。
在各方的共同努力下，南陽—駐馬店工程于2018年11月、南昌—長沙工程于2020年12月、荊門—武漢工程于2020年12月、南陽—荊門—長沙工程于2021年4月、駐馬店—武漢工程于2021年11月、武漢—南昌工程于2022年6月、黃石工程于2022年9月分別獲得核準。
在工程建設階段，國家電網(wǎng)公司各相關單位加強統(tǒng)籌協(xié)調和施工管理，積極應用新設備、新技術、新方案，大力推行機械化施工，有效克服了新冠病毒感染、施工戰(zhàn)線長、現(xiàn)場環(huán)境復雜、停電安排難等諸多挑戰(zhàn)，取得了南昌—長沙工程當年開工、當年投產等一系列重大進展。在此期間，國網(wǎng)華中分部立足自身職能，精心安排主網(wǎng)停電計劃，周密組織工程投產調試，為工程順利推進提供了有力支撐。從最早于2020年8月投產的駐馬店—南陽工程，到2021年12月投產的南昌—長沙工程，到2022年10月投產的南陽—荊門—長沙工程，到2022年12月投產的荊門—武漢工程，再到2023年10月投產的駐馬店—武漢工程，在2024年11月武漢—黃石—南昌工程投產后，華中“日”字形特高壓交流環(huán)網(wǎng)完全成型，華中電網(wǎng)即將進入?yún)^(qū)域一體化特征更加顯著、電網(wǎng)安全穩(wěn)定特性全面增強、資源大范圍配置能力全面提升的特高壓發(fā)展時代。
通道、市場相互促進
近五年來，華中區(qū)域1000千伏特高壓交流環(huán)網(wǎng)建設進入高速發(fā)展期，2023年華中電網(wǎng)跨區(qū)、跨省購售電交易電量達到2195.3億千瓦時，較2019年增長了48.8%，有力支撐了華中區(qū)域的電力保供、經(jīng)濟社會發(fā)展和綠色低碳轉型。
堅強的網(wǎng)架結構和強大的輸電能力，是開展電力市場交易的前提條件和物質基礎。近五年來，華中電網(wǎng)最大負荷由2019年的15556萬千瓦逐年增長至2024年的21287萬千瓦，增長37%；同時，隨著青豫、陜武、雅湖等特高壓直流輸電工程陸續(xù)投產，華中電網(wǎng)跨區(qū)受電能力得到極大提升。面對保供應、促消納和穩(wěn)價格的多重需求，華中電網(wǎng)跨區(qū)外購交易規(guī)模增長迅速，成功完成了抗擊疫情復工復產、抗冰保網(wǎng)等重大任務。今年迎峰度夏期間，華中電網(wǎng)跨區(qū)受入電力最大達到3885萬千瓦，較2019年的1994萬千瓦增加了近一倍，占全網(wǎng)最大負荷比重由12%提升至18.3%；跨區(qū)凈受入電量由2019年的1091億千瓦時提升至2023年1677億千瓦時，增長52.6%，占全社會用電量比重由12%提升至15%以上。
華中電網(wǎng)資源配置能力的提升，為孕育創(chuàng)新交易機制提供了良好土壤。近五年來，國網(wǎng)華中分部先后創(chuàng)新開展抽蓄機組參與跨區(qū)交易消納西北低谷新能源、長江岸電綠電替代交易、水火發(fā)電權交易、水電減棄增發(fā)應急交易等在內的多項工作?！八投硕嗍〈蚶Α⑹芏硕嗍」蚕?、電網(wǎng)居中統(tǒng)籌”“多通道聯(lián)合優(yōu)化”等多項交易新機制在華中四省全面推行，跨區(qū)跨省交易日趨活躍，近五年來組織跨區(qū)中長期交易3789筆，成交電量近6000億千瓦時；通過特高壓直流通道開展的多省共享交易電量由2020年的15.46億千瓦時提升至2023年的134.4億千瓦時，預計2024年底有望突破160億千瓦時。新機制和優(yōu)化策略也進一步提升了特高壓青豫、雅湖、陜武直流通道分享電量占比，分別由12%、23%、45%提升至30.5%、69%、48%。
跨區(qū)跨省輸電通道的投產和送受電能力的增強，為清潔能源在更大范圍內消納提供了良好條件。自2020年至2024年9月，華中電網(wǎng)累計消納區(qū)外清潔能源2687.6億千瓦時，其中消納西南水電776.9億千瓦時、西北清潔能源1887億千瓦時。預計到2024年底，近五年累計消納區(qū)外清潔能源電量將突破2800億千瓦時，相當于減少二氧化碳排放22344萬噸。
抽水蓄能電站等優(yōu)質調節(jié)性電源，為清潔能源大范圍外送和消納提供了強有力的支撐。華中電網(wǎng)內大型抽蓄電站發(fā)電量和服務次數(shù)從2020年的33.8億千瓦時、1300次上升至2023年的72.1億千瓦時、2666次，預計到2024年底，五年累計發(fā)電量可達296億千瓦時，累計服務次數(shù)將超過11270次。
隨著華中地區(qū)省間電力聯(lián)絡格局逐步從傳統(tǒng)的輻射狀結構向更加復雜的網(wǎng)狀結構轉變，特高壓環(huán)網(wǎng)面臨一系列新的挑戰(zhàn)。國網(wǎng)華中分部通過交易創(chuàng)新、數(shù)字化轉型以及推動計量關口數(shù)智化管理等多項舉措，探索出了一套行之有效的解決方案，有效提升了特高壓環(huán)網(wǎng)運營質效。自2009年1月至2024年9月底，華中電網(wǎng)跨區(qū)交直流通道累計受入電量突破萬億關口，達到10133億千瓦時。近五年來組織跨區(qū)中長期交易3789筆、成交電量近6000億千瓦時。與“十四五”初期相比，跨區(qū)送華中交直流通道平均利用小時數(shù)增加811小時。
在北京電力交易中心的指導下，國網(wǎng)華中分部通過多種數(shù)字化轉型舉措，大幅提升特高壓環(huán)網(wǎng)的智能化水平和運行效率，為特高壓環(huán)網(wǎng)的持續(xù)高效運行提供了堅實的技術支撐。面對市場運營復雜性和不確定性，國網(wǎng)華中分部正在推動建設的電力市場運營效果沙盤推演系統(tǒng)，將通過多智能體強化學習和快速機組組合算法，開展市場主體之間的智能博弈與全時間尺度耦合的電力市場推演，實現(xiàn)交易輔助決策、分析和驗證，進一步提升市場運營的智能化水平。
“十五五”是新型電力系統(tǒng)建設關鍵時期。華中電網(wǎng)送受并重的樞紐型電網(wǎng)特征將更加顯著，它將擁抱更大規(guī)模的直流饋入和接入、綠電的接入，在跨區(qū)協(xié)調、省間互濟方面發(fā)揮更重要的作用。
