中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：西北和西南兩個(gè)區(qū)域電網(wǎng)在負(fù)荷特性、電源結(jié)構(gòu)、電力保供和新能源消納等方面存在聯(lián)網(wǎng)效益。
擴(kuò)大電網(wǎng)互聯(lián)互通，能夠?qū)崿F(xiàn)清潔能源更大范圍互補(bǔ)互濟(jì)和優(yōu)化配置，提高電力系統(tǒng)供電可靠性和安全穩(wěn)定水平。 2024年7月，國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于加快電力靈活互濟(jì)工程規(guī)劃建設(shè) 進(jìn)一步增強(qiáng)電力供應(yīng)保障能力的通知》（國(guó)能發(fā)電力〔2024〕49號(hào)），提出加快推進(jìn)渝黔背靠背、湘黔背靠背、湘粵背靠背、閩贛背靠背、皖鄂背靠背、魯蘇背靠背6項(xiàng)省間直流背靠背電力靈活互濟(jì)工程，力爭(zhēng)“十四五”期間開工建設(shè)。
建設(shè)區(qū)域間電力靈活互濟(jì)工程是實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域能源資源互補(bǔ)、提升事故后緊急支援能力、促進(jìn)新能源在更大市場(chǎng)消納的重要途徑。目前，國(guó)家電網(wǎng)有限公司已累計(jì)建成6項(xiàng)跨區(qū)靈活互濟(jì)工程，包括西北、西南間的德寶、柴拉2項(xiàng)直流工程，以及靈寶、高嶺、渝鄂和閩粵4項(xiàng)背靠背聯(lián)網(wǎng)工程。
西北—西南跨區(qū)互濟(jì)存在聯(lián)網(wǎng)效益
西北陜甘青新四?。ㄗ灾螀^(qū)）南部與西南川渝藏三?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）北部全線接壤，邊界長(zhǎng)度超過(guò)3000千米。隨著電網(wǎng)的建設(shè)，目前青海東部、甘肅南部、陜西南部地區(qū)的750千伏電網(wǎng)與川渝地區(qū)的500千伏電網(wǎng)直線距離已縮短至130～300千米，在兩個(gè)區(qū)域之間規(guī)劃建設(shè)電力互濟(jì)通道具有顯著的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。西北和西南兩個(gè)區(qū)域電網(wǎng)在負(fù)荷特性、電源結(jié)構(gòu)、電力保供和新能源消納等方面存在聯(lián)網(wǎng)效益。
從負(fù)荷特性上看，西南與西北電網(wǎng)的年負(fù)荷和日負(fù)荷曲線呈現(xiàn)明顯的錯(cuò)峰特征。從年負(fù)荷特性來(lái)看，兩地均呈夏、冬雙高峰特點(diǎn)：西南“夏高冬低”，冬季負(fù)荷約為夏季的80%；西北則“冬高夏低”，夏季負(fù)荷約為冬季的90%。從日負(fù)荷特性來(lái)看，西南地區(qū)夏冬季典型日負(fù)荷曲線呈午、晚雙高峰，整體波動(dòng)較大；西北夏冬季典型日負(fù)荷曲線相對(duì)平穩(wěn)，早晚時(shí)段與西南形成顯著的負(fù)荷錯(cuò)峰。通過(guò)采用全年8760小時(shí)生產(chǎn)運(yùn)行模擬計(jì)算程序，對(duì)兩區(qū)域開展電力供需平衡計(jì)算，可知“十五五”期間，西北電網(wǎng)除12月晚高峰電力基本平衡外，其余月份均存在1300萬(wàn)至2000萬(wàn)千瓦電力盈余；西南電網(wǎng)在豐枯期均存在電力缺口，尤其在7月至9月晚間，最大電力缺口達(dá)1500萬(wàn)千瓦。兩區(qū)域在夏季晚高峰存在最大約1500萬(wàn)千瓦的錯(cuò)峰效益。
從電源結(jié)構(gòu)和出力特性看，兩區(qū)域具備“水火互濟(jì)、裝機(jī)替代”效益。西南地區(qū)水資源豐富，預(yù)計(jì)2030年水電裝機(jī)容量將超過(guò)1.2億千瓦，占總裝機(jī)容量比例近40%，調(diào)節(jié)能力相對(duì)較強(qiáng)；西北地區(qū)煤炭、風(fēng)光資源豐富，2030年煤電裝機(jī)預(yù)計(jì)超過(guò)2.7億千瓦，風(fēng)光裝機(jī)容量快速增長(zhǎng)，新能源總裝機(jī)容量將可能超過(guò)7.7億千瓦，成為電源主體，對(duì)靈活性調(diào)節(jié)資源需求較高。西南地區(qū)水電出力呈現(xiàn)“豐多枯少”的特點(diǎn)，豐水期火電為水電調(diào)峰；西北地區(qū)則呈現(xiàn)以新能源大發(fā)、火電靈活調(diào)峰為主的特性。
從電力供需平衡來(lái)看，兩區(qū)域具有保供互補(bǔ)性。全年來(lái)看，“十五五”期間，西北電網(wǎng)電力供應(yīng)整體充裕，夏季晚峰時(shí)段盈余約2000萬(wàn)千瓦，冬季趨于緊平衡；西南電網(wǎng)則面臨“冬夏雙缺”局面，在夏季高峰時(shí)段，若將西北的“煤電+風(fēng)光電”送至西南，可替代西南地區(qū)成本較高的燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電，降低系統(tǒng)用電成本。從日內(nèi)運(yùn)行來(lái)看，西南水電在枯期因水量減少而難以充分發(fā)揮頂峰能力。如果在夜間和白天的非高峰時(shí)段消納西北盈余電量，將更多水電電量集中在晚高峰時(shí)段釋放，則可提高水電在晚高峰時(shí)段的頂峰能力，增強(qiáng)系統(tǒng)保供韌性。
從日內(nèi)互濟(jì)來(lái)看，西北地區(qū)充裕的電量可置換西南頂峰電力。西北地區(qū)新能源發(fā)電規(guī)模大，全年整體電量供應(yīng)充裕。與西南互濟(jì)后，可在枯期夜間和白天組織網(wǎng)內(nèi)富裕電量送往西南，節(jié)約西南地區(qū)水電夜間和白天發(fā)電用水量，提升其水電在晚間高峰的頂峰能力，并可在冬季西北晚間高峰電力供應(yīng)緊張時(shí)實(shí)現(xiàn)反向支援。以2030年四川電網(wǎng)為例，其總裝機(jī)容量1.2億千瓦，在枯期最大負(fù)荷日，水電日內(nèi)可發(fā)電量為9.7億千瓦時(shí)。在不考慮與西北互濟(jì)的情況下，晚高峰時(shí)段水電的頂峰系數(shù)為61%。若考慮在西北與西南間增加容量為1000萬(wàn)千瓦的電力互濟(jì)通道，則可在1時(shí)至17時(shí)，使西南地區(qū)從西北受入1.36億千瓦時(shí)的電量。通過(guò)這一調(diào)度，節(jié)約的水量可提升晚間水電頂峰能力至75%，相當(dāng)于增加約1700萬(wàn)千瓦的頂峰能力。
增強(qiáng)西北—西南跨區(qū)直流電力互濟(jì)通道
結(jié)合西北、西南區(qū)域電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀與規(guī)劃，跨區(qū)電力互濟(jì)工程的建設(shè)可考慮分步建設(shè)、有序推進(jìn)，建議“十五五”期間可考慮新增1回西北—西南跨區(qū)直流電力互濟(jì)通道，容量300萬(wàn)千瓦。
在通道落點(diǎn)方面，西北區(qū)域750千伏電網(wǎng)在“十四五”期間整體維持“四室一廳”聯(lián)絡(luò)格局，并向南疆、陜南等末端延伸，“十五五”期間，其南部規(guī)劃建設(shè)“四南”通道。西南區(qū)域“十四五”期間形成Y字形特高壓交流主網(wǎng)架，“十五五”期間將進(jìn)一步加強(qiáng)完善，成渝負(fù)荷中心將形成特高壓交流環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，送端逐步向川西、渝東北延伸。兩側(cè)區(qū)域電網(wǎng)的發(fā)展為西北—西南電力互濟(jì)通道的建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。已建成投運(yùn)的德寶直流和“十四五”期間規(guī)劃建設(shè)的“疆電入川渝”“隴電入川”等直流工程分別落點(diǎn)于四川北部、中部。為避免直流集中接入，統(tǒng)籌考慮周邊電網(wǎng)條件和新增通道路徑條件等因素，建議新增的西北—西南跨區(qū)電力互濟(jì)通道分別落點(diǎn)陜西南部和重慶東北部，實(shí)現(xiàn)陜西和重慶之間的聯(lián)網(wǎng)。
在聯(lián)網(wǎng)方式方面，西北、西南電網(wǎng)主網(wǎng)架電壓等級(jí)分別為750千伏、500千伏交流，適合通過(guò)直流方式實(shí)現(xiàn)跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)。技術(shù)路線初步考慮新建1回背靠背直流或兩端直流方案。由于系統(tǒng)存在日內(nèi)功率翻轉(zhuǎn)需求，推薦采用柔性直流技術(shù)。柔直技術(shù)具備毫秒級(jí)功率反轉(zhuǎn)能力，可獨(dú)立控制有功功率與無(wú)功功率，不存在最低運(yùn)行功率限制與換相失敗風(fēng)險(xiǎn)，并可提升系統(tǒng)電壓支撐能力，無(wú)需額外無(wú)功補(bǔ)償，更有利于實(shí)現(xiàn)靈活互濟(jì)功能。
結(jié)合工程起落點(diǎn)布局和前期工程路徑研究，提出初步可行的線路路徑方案。參考近期渝黔背靠背工程及其他類似工程的可研投資水平進(jìn)行測(cè)算，背靠背方案投資為78.1億元，兩端直流方案投資為79.2億元，兩者投資基本相當(dāng)。
綜上，西北—西南跨區(qū)電力互濟(jì)通道采用直流背靠背或兩端直流方案均具備技術(shù)可行性，經(jīng)濟(jì)性也基本相當(dāng)。其中，背靠背方案在避免建設(shè)接地極和接地線路、利于遠(yuǎn)期擴(kuò)建等方面具有優(yōu)勢(shì)。通道具體的聯(lián)網(wǎng)方案及技術(shù)路線還需要在工程前期論證中進(jìn)一步深化論證。
積極探索進(jìn)一步挖掘跨區(qū)輸電通道雙向互濟(jì)潛力
隨著西北地區(qū)新能源的持續(xù)高速開發(fā)，以及西南地區(qū)負(fù)荷水平的進(jìn)一步快速增長(zhǎng)，中長(zhǎng)期來(lái)看，西北與西南之間的電力互濟(jì)需求將日益增加。西北新能源富集區(qū)主要集中于青海、甘肅；西南水電位于四川西部地區(qū)，負(fù)荷中心位于川渝環(huán)網(wǎng)。為此，推動(dòng)更大規(guī)模的區(qū)域間互濟(jì)，宜重點(diǎn)布局四川與甘肅、四川與青海之間的聯(lián)絡(luò)通道。
目前看來(lái)，跨區(qū)互濟(jì)的實(shí)現(xiàn)途徑有兩種：一是充分利用已建的西北—西南跨區(qū)輸電通道，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)跨區(qū)輸電計(jì)劃和靈活互濟(jì)需求；二是規(guī)劃建設(shè)新的電力互濟(jì)專用通道。
為充分挖掘已建跨區(qū)輸電通道潛力、增加其在雙向電力調(diào)節(jié)方面的利用，在滿足直流計(jì)劃送電的基礎(chǔ)上，是否能夠進(jìn)一步疊加西北—西南兩區(qū)域的雙向電力互濟(jì)需求，仍需從不同維度進(jìn)行考量。
首先，要評(píng)估技術(shù)可行性?？鐓^(qū)輸電通道需適應(yīng)大規(guī)模電力頻繁、快速調(diào)節(jié)和方向轉(zhuǎn)換。具體來(lái)看，德寶直流、哈密北—重慶±800千伏特高壓直流等工程，是否需要進(jìn)行“常規(guī)改柔性”技術(shù)改造？直流控制系統(tǒng)是否能夠適應(yīng)雙向靈活調(diào)度？雙側(cè)交流網(wǎng)架能否支撐此類運(yùn)行方式？上述問(wèn)題亟待厘清。
其次，需分析對(duì)現(xiàn)有跨區(qū)通道送電曲線的影響。目前跨區(qū)輸電通道均有配套電源，且相關(guān)主體已簽訂長(zhǎng)期送電協(xié)議，以單向送電為主。在長(zhǎng)期協(xié)議確定的基礎(chǔ)運(yùn)行曲線之外，還有多少富余容量可用于區(qū)域間靈活互濟(jì)？相關(guān)互濟(jì)電力電量如何參與市場(chǎng)交易？應(yīng)建立怎樣的價(jià)格機(jī)制？這些問(wèn)題均需積極探索。
“十五五”期間，推動(dòng)西北—西南跨區(qū)電力互濟(jì)通道建設(shè)，建議重點(diǎn)從以下方面進(jìn)行：
一是加快推動(dòng)新增西北—西南跨區(qū)電力互濟(jì)通道（如重慶—陜西互濟(jì)工程）納入“十五五”電力規(guī)劃，盡快啟動(dòng)相關(guān)工程前期論證工作。
二是統(tǒng)籌新建互濟(jì)通道與存量輸電通道挖潛。在規(guī)劃新增通道的同時(shí)，系統(tǒng)論證通過(guò)已建、在建及規(guī)劃新增的跨區(qū)輸電通道實(shí)現(xiàn)電力靈活互濟(jì)的技術(shù)可行性與調(diào)節(jié)能力，分析其對(duì)直流送電曲線和現(xiàn)行交易模式的影響，并超前謀劃進(jìn)一步提升兩區(qū)域間互濟(jì)規(guī)模的可行方案。
三是建立健全適應(yīng)西北—西南多能互補(bǔ)需求的跨區(qū)電力互濟(jì)市場(chǎng)交易機(jī)制和電價(jià)政策，合理疏導(dǎo)工程建設(shè)投資，保障互濟(jì)通道可持續(xù)運(yùn)營(yíng)。
(作者供職于國(guó)網(wǎng)經(jīng)研院主網(wǎng)規(guī)劃中心。編輯：郝怡柯）
