中國儲能網(wǎng)訊：極端天氣情況下，西北—西南跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)可以提升電力互濟保供能力。常態(tài)化情況下，隨著電力市場交易機制的完善，西北—西南跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)可釋放出巨大的經(jīng)濟效益。
我國西北地區(qū)電源結(jié)構(gòu)以煤電為基礎(chǔ)、新能源為增長主力。陜西、寧夏和新疆是我國主要的煤炭開采省份；依托豐富的風(fēng)光資源，西北地區(qū)近幾年通過大規(guī)模開發(fā)“沙戈荒”基地項目推動新能源資源開發(fā)利用，“十四五”時期規(guī)劃的全國九個大型清潔能源基地中有四個在西北。目前，調(diào)節(jié)資源緊缺、新能源消納壓力大是西北地區(qū)面臨的突出問題。
我國西南地區(qū)水電稟賦優(yōu)越，是我國水電開發(fā)的戰(zhàn)略重心。以四川為例，2025年12月，四川省水電裝機容量突破1億千瓦，占全國水電裝機總量的20%以上，成為我國首個水電裝機規(guī)模邁入“億千瓦”時代的省份。西南地區(qū)水電調(diào)節(jié)能力強，但受季節(jié)性來水影響，呈現(xiàn)周期性出力不足的特征。
西北和西南地區(qū)的電源結(jié)構(gòu)及資源稟賦特點，決定了西北、西南跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)有較強的互補性和經(jīng)濟效益。
極端情況：區(qū)域互濟，提升電力保供能力
我國水電站在規(guī)劃設(shè)計時是基于多年平均來水條件，結(jié)合水庫調(diào)節(jié)能力與電網(wǎng)系統(tǒng)需求，采用“豐枯互補、聯(lián)合調(diào)度”的綜合平衡策略來確定裝機容量與年發(fā)電量的合理規(guī)模，以實現(xiàn)全生命周期的經(jīng)濟性與供電可靠性最優(yōu)。其中，設(shè)計保證率的確定與水電站規(guī)模、容量的比重及其在電力系統(tǒng)中的作用有關(guān)，一般為86%～95%。在實踐中，我們對水電站特困年份的考慮仍顯不足，很難應(yīng)對極端情況的出現(xiàn)。
2022年7～8月，四川遭遇歷史罕見的極端高溫干旱天氣，用電側(cè)，空調(diào)負(fù)荷急劇攀升，電力負(fù)荷屢創(chuàng)新高；供電側(cè)，降雨持續(xù)偏少，水庫蓄水不足，水電站日發(fā)電能力銳減。德寶直流連接陜西和四川，其間，陜西等多個省份利用德寶直流向四川反送電保障川內(nèi)電力供應(yīng)?；乜?022年，當(dāng)時西北地區(qū)整體電力供給充足，若西北、西南進一步擴大聯(lián)網(wǎng)，西北的火電與西南的水電形成互濟，可解決極端情況下西南來水枯竭的問題，增強電力互濟保供能力，提高供電可靠性。
西南水電比重高、火電比重低，未來隨著極端天氣氣候事件的增多，“源網(wǎng)荷儲”要如何統(tǒng)籌規(guī)劃需要業(yè)內(nèi)人士更多的研究。青海電網(wǎng)的做法可作為參考，青海與四川電源結(jié)構(gòu)相似，水電與火電的裝機比例為4∶1，青海地區(qū)的水電一直和陜西的火電互濟運行，豐水季，青海水電送陜西，枯水季陜西給青海補火電。
在新能源滲透率較低的情況下，電力供給一般呈現(xiàn)“高峰期缺電但全天不缺”現(xiàn)象，這種情況通過2～3小時儲能技術(shù)可以調(diào)節(jié)。隨著新能源滲透率逐步提高，極端情況下的缺電可能表現(xiàn)為全天候電力電量雙缺。
以西北為例，到2030年，西北地區(qū)內(nèi)用新能源裝機規(guī)模預(yù)計達到5.5億千瓦，正常天氣日發(fā)電約23億千瓦時，而極端天氣僅能發(fā)出8億千瓦時左右，帶來15億千瓦時電量缺口，依靠新建新型儲能電站的措施不可行。西南有大量具備跨日調(diào)節(jié)能力的大型水電站，水庫調(diào)節(jié)容量的等效儲能規(guī)模遠(yuǎn)超百億千瓦時，通過水量日間調(diào)劑方式運行，能夠以最小的成本支援西北度過小概率的電力保供困難時段。
常態(tài)化：提升區(qū)域互濟能力，促進新能源發(fā)展
上述極端天氣情況下的分析顯示，西北—西南跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)可以提升電力互濟保供能力。常態(tài)化情況下，隨著電力市場交易機制的完善，西北—西南跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)可釋放出巨大的經(jīng)濟效益。
西北電網(wǎng)14條跨區(qū)直流通道向華北、華東、華中、西南等區(qū)域的24個省區(qū)市送電，2025年跨區(qū)外送電量達4110億千瓦時，首次突破4000億千瓦時，其中外送新能源電量1402.3億千瓦時，有力替代了受端地區(qū)化石能源消費，為全國碳減排作出重要貢獻。盡管西北新能源外送取得顯著成效，但從外送比例來看，新能源外送占全部外送電量的比例約為三分之一，遠(yuǎn)低于50%的政策預(yù)期，大量綠色電力未能充分發(fā)揮替代作用。
常態(tài)化來看，可以通過提升區(qū)域互濟能力來促進新能源消納。西北、西南地區(qū)在電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性及新能源特性上存在差異，具備互濟基礎(chǔ)，可通過區(qū)域間電量互補調(diào)劑，彌補配套電源可靠性不足的問題，提升互濟能力。
比較典型的是西南和西北的水電季節(jié)性互濟。夏季是來水季，西南地區(qū)來水較多，水電站通常處于滿發(fā)狀態(tài)，調(diào)節(jié)能力有限，西北地區(qū)來水不及西南，水電站較少處于滿發(fā)狀態(tài)，調(diào)節(jié)能力相對大，這時可以用西北的水電支撐西南地區(qū)新能源的調(diào)節(jié)需求。冬季是枯水季，西南地區(qū)水電站不在滿發(fā)狀態(tài)，調(diào)節(jié)能力富裕，西北地區(qū)水電站進入防凌期后，會對流量進行嚴(yán)格管控，導(dǎo)致調(diào)節(jié)能力有限，這時可用西南的水電支撐西北地區(qū)的新能源調(diào)節(jié)。
理論上，這種互濟效益存在，曾在歷史上發(fā)揮過作用。實際操作中，隨著電力市場改革的逐步深入，容量市場、輔助服務(wù)市場的發(fā)展與完善，西北—西南跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)的互濟效益會進一步被激發(fā)出來。
當(dāng)前，西南與西北之間已建成德寶直流、柴拉直流兩項跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)工程，二者均以互濟為主要功能，未配置配套電源。未來若進一步擴大西北—西南聯(lián)網(wǎng)規(guī)模，可優(yōu)先圍繞周邊電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為成熟的區(qū)域布局互濟型通道。例如，陜西與川渝地區(qū)之間的直流通道，兩端電網(wǎng)架構(gòu)堅強，具備支撐大規(guī)模電力互濟的能力；四川阿壩地區(qū)位于電網(wǎng)末端，可通過與青海電網(wǎng)開展小規(guī)模互聯(lián)，提升阿壩地區(qū)電力保供能力。
（作者系中國能建西北設(shè)計院原副總工程師。編輯：張琴琴）
