中國工程院院士舒印彪：西南地區(qū)將由送端能源基地變?yōu)樗褪芤惑w的接續(xù)能源基地

每經(jīng)記者 淡忠奎    每經(jīng)編輯 劉艷美

“未來，我國水電開發(fā)的戰(zhàn)略重心在西南地區(qū)。全國水能資源蘊藏量約6.9億千瓦，目前全國已建成投運水電3.8億千瓦，其中西藏待開發(fā)水電超過2億千瓦。”中國工程院院士、中國電機(jī)工程學(xué)會理事長、國際電工委員會（ICE）第36屆主席舒印彪說道，西南地區(qū)新能源資源豐富，青藏高原也是世界太陽能最豐富的地區(qū)之一，“太陽能資源占全國30%以上”。

11月1日，以“源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)力，加快構(gòu)建西南新型電力系統(tǒng)”為主題的2024年西南能源發(fā)展論壇在四川成都成功舉行。該論壇由國家電網(wǎng)有限公司西南分部、中國電力工程顧問集團(tuán)西南電力設(shè)計院有限公司共同主辦，來自政府部門、能源企業(yè)、高等院校、科研機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會等方面的院士專家等齊聚一堂，共同探討西南新型電力系統(tǒng)建設(shè)的機(jī)遇挑戰(zhàn)、構(gòu)建路徑等話題。

“西南地區(qū)是我國‘西電東送’戰(zhàn)略的重要組成部分，西南電網(wǎng)已建在建特高壓直流工程設(shè)計容量超過5300萬千瓦，2014年以來跨區(qū)清潔能源外送電量累計超過1萬億千瓦時。” 在舒印彪看來，這是對東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展巨大的能源支撐，也是東部地區(qū)實現(xiàn)減碳降碳的一個巨大支撐。

“未來西南地區(qū)可以依托優(yōu)質(zhì)的水風(fēng)光清潔能源資源，成為我國能源供應(yīng)增長的重要一極，以及清潔電力發(fā)展的重要基地，在全國能源發(fā)展戰(zhàn)略格局中發(fā)揮重要的戰(zhàn)略支撐作用。”他說。

活動現(xiàn)場 圖片來源：每經(jīng)記者 淡忠奎 攝

“清潔能源比例最高的區(qū)域電網(wǎng)”

截至2023年底，全國發(fā)電裝機(jī)容量29.2億千瓦，其中可再生能源發(fā)電裝機(jī)15.19億千瓦，占全國發(fā)電總裝機(jī)的比重達(dá)到52%，占全球可再生能源發(fā)電總裝機(jī)近四成。

“西南地區(qū)已經(jīng)建成清潔能源比例最高的一個區(qū)域電網(wǎng)，水風(fēng)光清潔能源裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到1.3億千瓦，占總裝機(jī)比例接近80%。” 舒印彪說道，這不僅是在中國，在世界上也是比例最高的地區(qū)之一，“建成了全球最大的新能源供應(yīng)體系”。

今年7月，國網(wǎng)能源院新能源研究所發(fā)布《中國新能源發(fā)電分析報告2024》顯示，2023年，我國新能源發(fā)電量約1.47萬億千瓦時，同比增長23%，占總發(fā)電量的15.6%，同比提高約2個百分點，進(jìn)入IEA等機(jī)構(gòu)定義的高比例新能源階段，新能源利用率達(dá)97.6%，“自2018年以來連續(xù)六年超過95%，與德國等發(fā)達(dá)國家水平相當(dāng)”。

換句話說，在新能源發(fā)電占比迅速提升的同時，去年全國棄風(fēng)棄光率不足3%。截至8月底，我國發(fā)新能源電力裝機(jī)規(guī)模（包括風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電）為12.7億千瓦，占總發(fā)電裝機(jī)比重超過40%，電網(wǎng)資源優(yōu)化配置能力顯著增強(qiáng)。“全國已經(jīng)形成大電網(wǎng)互聯(lián)格局，建成以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的全國聯(lián)網(wǎng)格局。”

舒印彪提及，目前投運的特高壓直流輸電工程達(dá)20條，建成蒙西、錫盟等特高壓交流快速通道，支撐西南水電基地和西北綜合能源基地的開發(fā)。我們特高壓輸電技術(shù)是具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的、中國首創(chuàng)的，具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗的現(xiàn)代輸電技術(shù)，它的發(fā)源地就在向上通道（向家壩-上海），“從四川開始，中國電網(wǎng)保持了長期安全穩(wěn)定運行的記錄，電力系統(tǒng)抵御重大自然災(zāi)害和事故風(fēng)險的能力顯著增強(qiáng)”。

“新世紀(jì)以來，我國沒有發(fā)生大面積停電事故，創(chuàng)造了特大規(guī)模電網(wǎng)安全運行的世界紀(jì)錄。”舒印彪認(rèn)為，與此同時，電力市場改革不斷深化，統(tǒng)一市場、兩級運作的電力市場架構(gòu)基本建立，交易量逐漸上升，形成發(fā)電側(cè)、受電側(cè)多元競爭的格局。

2023年，全國市場化的交易電量達(dá)到5.7萬億千瓦時，是全社會用電量的61%。我國電價長期保持了較低水平，平均銷售電價比美國低10%。過去十年，我國單位GDP能耗累計下降27%，碳強(qiáng)度下降34%，單位發(fā)電量的碳排放減少22%，電氣化率在快速提升。

“尤其水電核電技術(shù)不斷取得突破，在西南地區(qū)投產(chǎn)了全球最大單機(jī)容量的百萬千萬級的水電機(jī)組，就是白鶴灘水電機(jī)組。建成了世界最高的雅礱江錦屏一級水電站等一系列重大工程等，建成長江流域巨型水電站群，構(gòu)建了世界最大的清潔能源走廊。”舒印彪說。

“送受一體的接續(xù)能源基地”

近年來，以“新三樣”為代表的新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，2020年全國“新三樣”出口達(dá)1.06萬億元。“這是我國向全球貢獻(xiàn)綠色低碳技術(shù)的一個重要標(biāo)志。”在舒印彪看來，我國新能源投資規(guī)模占全球投資規(guī)模的三分之一，尤其是西南地區(qū)以動力電池、晶硅光伏位代表的綠色低碳產(chǎn)業(yè)近些年快速崛起。

數(shù)據(jù)顯示，2023年以來，四川生產(chǎn)動力電池占到全國總產(chǎn)量的1/6，多晶硅產(chǎn)量占全國的1/5。今年上半年，四川生產(chǎn)動力電池64.6GWh，同比增長56.4%，產(chǎn)量約占全國的五分之一。

這是四川及西南地區(qū)在國家能源戰(zhàn)略中突出地位的生動縮影。“西南地區(qū)是我國最重要的清潔能源戰(zhàn)略基地，未來水電開發(fā)的重點仍然是西南地區(qū)，我國水能資源蘊藏量是6.9億千瓦，主要分布在西部地區(qū)，占全國的2/3。目前全國已建成投運的水電3.8億千瓦，東部水電已經(jīng)基本開發(fā)完畢，待開發(fā)水電資源的80%都在西部地區(qū)，主要是在西藏。”

舒印彪認(rèn)為，西南地區(qū)新能源資源豐富，青藏高原是世界上太陽能最豐富的地區(qū)之一，太陽能資源占全國的30%以上。西藏和川西地區(qū)日照多、輻射強(qiáng)，年太陽總輻射量比同維度低海拔地區(qū)要高50%～100%。“初步估算西藏太陽能資源技術(shù)可開發(fā)規(guī)模超過7億千瓦，風(fēng)能資源主要分布在西藏中西部和川西地區(qū)，技術(shù)可開發(fā)量分別為1.8億千瓦和2000萬千瓦。”

在他看來，西南地區(qū)是我國“西電東送”戰(zhàn)略重要組成部分，西南電網(wǎng)已建在建特高壓直流工程，設(shè)計總?cè)萘砍^5300萬千瓦。2014年以來，跨區(qū)清潔能源外送電量累計超過1萬億千瓦時，這是對東部經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的巨大的能源支撐，也是東部清潔能源實現(xiàn)減碳降碳的一個巨大支撐。

接下來，西南地區(qū)可以依托優(yōu)質(zhì)的水風(fēng)光清潔能源的資源，成為我國能源供應(yīng)增長的重要一極，以及是清潔電力發(fā)展的重要基地，在全國能源發(fā)展戰(zhàn)略格局中發(fā)揮重要的戰(zhàn)略支撐作用。

“從中長期看，西南地區(qū)作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要增長極，將由送端能源基地變?yōu)樗褪芤惑w的接續(xù)能源基地。”舒印彪說，川渝地區(qū)常住人口超過1億人，近年來成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈作為西部高質(zhì)量發(fā)展的增長極正在加速崛起，培育形成多個國家先進(jìn)制造業(yè)集群和國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群，“人口規(guī)模和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級將拉動用電需求持續(xù)快速增長”。

據(jù)預(yù)測，2030年川渝地區(qū)用電量將超過9000億千瓦時，比2023年增加約4000億千瓦時。“未來西南地區(qū)在滿足區(qū)域內(nèi)快速增長用電需求的同時，還要繼續(xù)保障國家實現(xiàn)‘西電東送’戰(zhàn)略的可持續(xù)實施。”舒印彪認(rèn)為，實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，需要發(fā)揮西南地區(qū)清潔能源的資源優(yōu)勢，構(gòu)建西南新型電力系統(tǒng)是必由之路，這既需要克服新型電力系統(tǒng)建設(shè)面臨的一些普遍性技術(shù)問題和發(fā)展模式問題，也需要解決一些西南地區(qū)獨有的難題。

構(gòu)建西南新型電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)

“我們過去常常講，一個國家的能源體系是與其資源稟賦相適應(yīng)的，而不是照搬照抄。電力系統(tǒng)的發(fā)展也是和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展密切關(guān)聯(lián)的。”舒印彪表示，西南地區(qū)的電力供需矛盾需要高度重視。

數(shù)據(jù)顯示，西南地區(qū)內(nèi)用電源是低于負(fù)荷增長的，2018年至2023年，內(nèi)用電源新增2700萬千瓦，同期負(fù)荷增長4100萬千瓦，電力供應(yīng)不足問題逐漸凸顯。更為重要的是，2030年后，四川水電基本開發(fā)完畢，火電發(fā)展空間有限，考慮在建的疆電入川和隴電入川工程，預(yù)計電量缺口仍超過500億千瓦時。

“過去幾年，我們都感受到了。2022年四川經(jīng)歷了持續(xù)時間較長的高溫，水電出力、風(fēng)電出力都大幅降低，帶來很大的用電缺口。”在舒印彪看來，新能源大規(guī)模開發(fā)也將對系統(tǒng)平衡帶來新的挑戰(zhàn)。新能源出力受天氣影響顯著，不僅具有日內(nèi)顯著的隨機(jī)性和波動性，而且隨著季節(jié)變化呈現(xiàn)不同市場的間歇性，改變了傳統(tǒng)電力平衡機(jī)制。

再加之西南地區(qū)水電占比高、電量分布不均的特性，系統(tǒng)平衡的難度進(jìn)一步加大。在舒印彪看來，西南新型電力系統(tǒng)構(gòu)建也存在自身特征帶來的安全性和靈敏性挑戰(zhàn)。比如，跨區(qū)直流多起點、多落點并存，“目前以大規(guī)模直流外送為主，主要是多起點，今后還要外電入川渝，還要有更多的落點”。

與此同時，西藏電網(wǎng)也面臨“大機(jī)小網(wǎng)”的挑戰(zhàn)，西藏未來將成為數(shù)億千瓦裝機(jī)的大送端，而西藏電網(wǎng)自身負(fù)荷小、覆蓋區(qū)域廣、內(nèi)部聯(lián)系薄弱。隨著“雙碳”目標(biāo)逼近，西藏光伏資源一定是西南電網(wǎng)的一個重要支撐。

這些都是西南電網(wǎng)面臨的突出問題，也是構(gòu)建西南新型電力系統(tǒng)重點破局的方向。舒印彪認(rèn)為，要加快開發(fā)水電、推動調(diào)節(jié)能力建設(shè)、提升電力保障能力、科學(xué)謀劃西南電網(wǎng)格局，以及創(chuàng)新政策和市場機(jī)制，加快構(gòu)建適合西南地區(qū)的新型電力系統(tǒng)。

在他看來，水電是含碳量最低的可再生能源，是新型電力系統(tǒng)急需的靈活調(diào)節(jié)資源，能夠為系統(tǒng)安全運行提供重要的技術(shù)支撐。要用好水電這一優(yōu)質(zhì)資源，盡可能地加快開發(fā)，特別是做好金沙江中上游等主要河流戰(zhàn)略性工程和控制性水庫工程的勘測設(shè)計，加快推動瀾滄江上游（西藏段）8個梯級水電開工建設(shè)，充分發(fā)揮水風(fēng)光互補(bǔ)的潛力。

其次，還要加快推動調(diào)節(jié)能力建設(shè)，西南地區(qū)要構(gòu)建總量充裕、結(jié)構(gòu)合理、多元互補(bǔ)的儲能調(diào)節(jié)體系，發(fā)展水電梯級調(diào)度和跨流域補(bǔ)償調(diào)節(jié)技術(shù)，與新能源進(jìn)行配合，構(gòu)建起一個高效的清潔能源系統(tǒng)的科學(xué)運行模式。

同時，還要提升西南電網(wǎng)電力保障能力。要從供需兩端協(xié)同發(fā)力，在供給側(cè)要多措并舉，提升電源的供應(yīng)能力，加快開發(fā)本地的水電和新能源，保留一定規(guī)模的煤電，發(fā)揮好煤電供給保障作用，推進(jìn)區(qū)域內(nèi)西藏、區(qū)域外新疆向川渝負(fù)荷中心送電，擴(kuò)大西南、西北、云貴聯(lián)網(wǎng)，發(fā)揮大電網(wǎng)廣域互濟(jì)優(yōu)勢。此外，在需求側(cè)也要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，鼓勵發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，降低高能耗產(chǎn)業(yè)比重，提升能源利用效率。

“發(fā)揮政策、市場機(jī)制，優(yōu)化資源配置是構(gòu)建西南新型電力系統(tǒng)的重要保障。”在舒印彪看來，要完善水電支持政策、加強(qiáng)電力市場建設(shè)，創(chuàng)新接續(xù)送電利益平衡機(jī)制。“科學(xué)合理地設(shè)計西南區(qū)內(nèi)用電與跨區(qū)送電的電定價機(jī)制，優(yōu)化電價結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)西南自用電與接續(xù)送電的利益均衡。”他說。