衣立東

（西北電網(wǎng)有限公司，西安 710048）

0 引言

中國(guó)政府在美國(guó)G20峰會(huì)上提出“中國(guó)單位GDP能耗要大幅度下降；要種植4 000萬(wàn)hm2的森林綠地吸收CO2；到2020年非化石能源在一次能源消費(fèi)中的比例要達(dá)到15%”。2010年全國(guó)“兩會(huì)”的政府工作報(bào)告也指出“要積極應(yīng)對(duì)氣候變化，大力開發(fā)低碳技術(shù)，推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再生能源，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”?？梢钥闯?，大力開發(fā)和利用清潔、可再生等新能源已成為世界各國(guó)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、應(yīng)對(duì)氣候變化、保障能源供應(yīng)安全、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的共同選擇。

當(dāng)前，國(guó)家電網(wǎng)公司堅(jiān)定不移地推進(jìn)“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”（轉(zhuǎn)變公司發(fā)展方式和電網(wǎng)發(fā)展方式），加快建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)[1-2]，不斷推動(dòng)電力發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，不斷推動(dòng)能源發(fā)展結(jié)構(gòu)的調(diào)整，這既是保障國(guó)家能源供應(yīng)安全的需要，也是適應(yīng)清潔能源加速發(fā)展、應(yīng)對(duì)氣候變化、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的迫切需要，將在服務(wù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮不可替代的作用。

1 中國(guó)清潔能源發(fā)展基本狀況

水能資源是中國(guó)重要的可再生能源，約70%分布在西部地區(qū)，長(zhǎng)江、金沙江、雅礱江、大渡河、烏江、紅水河、瀾滄江、黃河和怒江等大江大河的干流水能資源豐富，總裝機(jī)容量約占全國(guó)經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量的60%，具有集中開發(fā)和規(guī)模外送的良好條件[3-4]。目前，水電裝機(jī)容量為2億kW，占全國(guó)總裝機(jī)容量的22.5%；規(guī)劃到2020年，全國(guó)水電裝機(jī)容量達(dá)到3億kW，其中大中型水電2.25億kW，小水電7 500萬(wàn)kW。

在各類新能源中，風(fēng)力發(fā)電是技術(shù)相對(duì)成熟、成本相對(duì)較低、最具大規(guī)模商業(yè)開發(fā)條件的一種，也是近年來(lái)發(fā)展速度最快的可再生新能源。中國(guó)風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要分布在西北、東北、華北和東南沿海地區(qū)[5-6]。目前，國(guó)家已確定內(nèi)蒙古、甘肅、新疆、河北、江蘇等七大千萬(wàn)kW級(jí)風(fēng)電基地，總?cè)萘窟_(dá)到1.26億kW[7-8]。根據(jù)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中提出的目標(biāo)，到2020年前后，風(fēng)電能夠與其他常規(guī)能源發(fā)電技術(shù)相競(jìng)爭(zhēng)，成為火電、水電之后的第三大常規(guī)發(fā)電電源，可占發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘康?0%以上，約1.5億kW。

核電是一種技術(shù)成熟的清潔能源，核電開發(fā)利用是電力工業(yè)減排污染物的有效途徑。2009年核電在中國(guó)裝機(jī)中只占1.0%，遠(yuǎn)低于世界平均水平17%。核電作為負(fù)荷中心的重要基荷電源和支撐電源，應(yīng)在東部發(fā)達(dá)地區(qū)大力發(fā)展，部分取代常規(guī)火電，根據(jù)國(guó)家核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中提出的目標(biāo)，到2020年，核電裝機(jī)約8 000萬(wàn)kW。

中國(guó)太陽(yáng)能較豐富的區(qū)域占國(guó)土面積的2／3以上，每年地表吸收的太陽(yáng)能大約相當(dāng)于1.7萬(wàn)億t標(biāo)準(zhǔn)煤的能量，特別是西北、西藏和云南等地區(qū)，太陽(yáng)能資源尤為豐富，2020年中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電能力有希望達(dá)到1 000萬(wàn)kW以上，甚至達(dá)到2 000萬(wàn)kW。

中國(guó)現(xiàn)有生物質(zhì)能源包括秸稈、薪柴、有機(jī)垃圾和工業(yè)有機(jī)廢物等，資源總量達(dá)7億t標(biāo)準(zhǔn)煤，通過(guò)品種改良和擴(kuò)大種植，生物能的資源量可以在此水平上再翻一番。根據(jù)規(guī)劃，2010年將建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)550萬(wàn)kW，2020年將建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)3 000萬(wàn)kW。

2 存在問(wèn)題的分析

中國(guó)的基本國(guó)情和能源分布特點(diǎn)與一些國(guó)家的可再生能源的“分布開發(fā)、分散入網(wǎng)、就地利用”的模式不同，以風(fēng)電開發(fā)為例，中國(guó)風(fēng)能資源開發(fā)條件好的地區(qū)多集中在“三北”，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較低且遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，而風(fēng)能等清潔能源的輸送只能依靠電網(wǎng)，由此呈現(xiàn)的“大規(guī)模、高集中、遠(yuǎn)輸電”等特點(diǎn)帶來(lái)的電網(wǎng)問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題尤為突出、更為復(fù)雜。總體來(lái)看，主要問(wèn)題分析如下。

1）缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，存在無(wú)序開發(fā)。大型可再生能源基地規(guī)劃時(shí)，主要依照當(dāng)?shù)刭Y源情況，確定規(guī)劃規(guī)模和建設(shè)時(shí)序，而對(duì)于電網(wǎng)送出、市場(chǎng)消納等應(yīng)用問(wèn)題的研究并未同步跟上，與電網(wǎng)及其他電源規(guī)劃脫節(jié)，給接入電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃造成困難，導(dǎo)致開發(fā)與應(yīng)用不協(xié)調(diào)。

2）系統(tǒng)調(diào)峰不足，接納能力有限。風(fēng)電富足地區(qū)，基本屬于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，當(dāng)?shù)刎?fù)荷小、電源少，除去平衡自身負(fù)荷峰谷差外，留給平衡風(fēng)電波動(dòng)的容量很小，造成了大多數(shù)地區(qū)自身接納能力十分有限，例如目前風(fēng)電開發(fā)進(jìn)度較快的內(nèi)蒙、甘肅等地區(qū)，所在?。▍^(qū)）內(nèi)已無(wú)法全部消納。

3）局部網(wǎng)架薄弱、跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)規(guī)模小，送出和消納受限約束發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)電力發(fā)展以分省就地平衡為主，區(qū)域間電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模小，風(fēng)電等資源送出受到限制，在一些情況下，只能采取限制風(fēng)電出力，出現(xiàn)“裝的上、用不上”的被動(dòng)情況，不利于大規(guī)模開發(fā)利用。

4）電力系統(tǒng)安全運(yùn)行面臨風(fēng)險(xiǎn)。上千萬(wàn)kW的風(fēng)電高集中、遠(yuǎn)距離送出，其出力波動(dòng)性和間歇性給電網(wǎng)帶來(lái)嚴(yán)重的電能質(zhì)量問(wèn)題、調(diào)峰困難、穩(wěn)定難控等問(wèn)題，使電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行壓力增大，會(huì)存在大面積停電風(fēng)險(xiǎn)。

5）國(guó)家政策體系不健全、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不完善。中國(guó)現(xiàn)階段還沒有建立起完全符合國(guó)情的適應(yīng)清潔能源大開發(fā)的政策體系，對(duì)風(fēng)電制造和開發(fā)企業(yè)的政策引導(dǎo)不到位，對(duì)電網(wǎng)企業(yè)為清潔能源開發(fā)所做貢獻(xiàn)政策補(bǔ)償不充分，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的政策扶持力度不夠，相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)不及時(shí)，這些嚴(yán)重影響清潔能源的科學(xué)發(fā)展。

毋庸置疑，清潔可再生能源的開發(fā)利用對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)性、安全性、資源配置能力等提出了新的更高的要求。在分析和把握發(fā)展中存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，要不斷深化對(duì)能源與電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)，實(shí)事求是、遵循規(guī)律，落實(shí)全面發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀。

3 統(tǒng)籌兼顧推動(dòng)電網(wǎng)與清潔能源協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展

深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀，要以全局的意識(shí)統(tǒng)籌發(fā)展、以科學(xué)的態(tài)度抓好發(fā)展，正確認(rèn)識(shí)和把握、自覺遵循和運(yùn)用經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的規(guī)律，統(tǒng)籌兼顧、科學(xué)解決協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。

國(guó)家電網(wǎng)公司通過(guò)對(duì)中國(guó)能源資源稟賦、行業(yè)發(fā)展規(guī)律、電網(wǎng)發(fā)展實(shí)際的研究和分析，確定了推進(jìn)“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”的戰(zhàn)略思路。從本質(zhì)上看，電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變是生產(chǎn)力發(fā)展為清潔能源發(fā)展提供支撐的需要；“轉(zhuǎn)變”是適應(yīng)大煤電、大水電、大核電、大可再生能源集約化開發(fā)和高效送出，促進(jìn)能源和電力可持續(xù)發(fā)展的需要；“轉(zhuǎn)變”推進(jìn)能源資源優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)能源配置從過(guò)度依賴輸煤向輸煤輸電并舉，有效解決我國(guó)煤電運(yùn)緊張矛盾的迫切需要；“轉(zhuǎn)變”是帶動(dòng)智能家電、電動(dòng)汽車、智能交通、智能社區(qū)、智能城市開發(fā)和建設(shè)，推動(dòng)中國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

具體來(lái)看，就是要在“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”的指導(dǎo)性思路下，破解相關(guān)的政策、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等難題，做到“五個(gè)統(tǒng)籌”，推動(dòng)電網(wǎng)與清潔能源全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

1）統(tǒng)籌考慮電網(wǎng)與電源規(guī)劃問(wèn)題，調(diào)整轉(zhuǎn)變電力布局，合理安排建設(shè)時(shí)序，實(shí)現(xiàn)全面協(xié)調(diào)發(fā)展。當(dāng)前，各級(jí)政府、各大發(fā)電公司對(duì)發(fā)展清潔能源、建設(shè)電廠非常重視，熱情也非常高。在這種情況下，要積極樹立起“規(guī)劃導(dǎo)向”的大氣侯，做到發(fā)電、電網(wǎng)、各級(jí)政府的政策與國(guó)家的清潔能源發(fā)展、能源產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展相一致，使清潔能源有序、合理、科學(xué)地發(fā)展。必須加強(qiáng)電網(wǎng)電源統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)規(guī)劃，電力布局從注重就地平衡向全國(guó)乃至更大范圍統(tǒng)籌平衡轉(zhuǎn)變，電源結(jié)構(gòu)從主要依靠煤電向提高清潔能源比重轉(zhuǎn)變。電網(wǎng)電源建設(shè)合理安排時(shí)序，建立電網(wǎng)與清潔能源及其他電源統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一審批、分步實(shí)施、協(xié)調(diào)發(fā)展的機(jī)制。

2）要統(tǒng)籌考慮電源布局與市場(chǎng)容量，合理配套調(diào)峰電源，促進(jìn)清潔能源利用。應(yīng)結(jié)合中國(guó)的能源分布特點(diǎn)（風(fēng)能、太陽(yáng)能富集地區(qū)煤炭資源也較充裕），在全國(guó)范圍內(nèi)建立適應(yīng)清潔能源發(fā)展的火電布局，增強(qiáng)清潔能源富集區(qū)的電力系統(tǒng)適應(yīng)能力。要充分把握清潔能源的技術(shù)特性，深度挖掘常規(guī)電源的技術(shù)潛力，結(jié)合各地區(qū)電力市場(chǎng)容量，盡快樹立省內(nèi)、區(qū)內(nèi)、全國(guó)的層次消納理念。要統(tǒng)籌考慮市場(chǎng)容量、電網(wǎng)配置能力等各種因素，建立有利于各方協(xié)調(diào)發(fā)展的體系，更好地促進(jìn)清潔能源的發(fā)展。

3）要統(tǒng)籌考慮各類能源對(duì)電網(wǎng)輸送能力的要求，加快建設(shè)特高壓電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)大范圍能源資源高效優(yōu)化配置。煤炭資源可以通過(guò)輸煤、輸電2種途徑運(yùn)輸，但對(duì)于風(fēng)能來(lái)講，只能采取輸電的方式。那么，就應(yīng)該充分利用電網(wǎng)輸送各類能源的瞬時(shí)性、清潔性、綜合適應(yīng)性和便捷應(yīng)用性來(lái)講，這樣既能減輕鐵路輸煤壓力、緩解煤電運(yùn)的緊張矛盾，又能提高電網(wǎng)綜合利用效益，解決大規(guī)?？稍偕茉吹睦脝?wèn)題。因此，一方面要統(tǒng)籌考慮輸煤、輸電、輸新能源等多種因素。以西北為例，由于風(fēng)電規(guī)模大，電量多，西北全網(wǎng)根本無(wú)法消納，必須根據(jù)風(fēng)電開發(fā)進(jìn)度配套建設(shè)外送通道實(shí)現(xiàn)外送。另一方面，要加快建設(shè)特高壓交直流電網(wǎng)，聯(lián)接煤電、水電、核電、可再生能源基地和主要負(fù)荷中心，既保證“三華”核心電網(wǎng)用電需求，解決了當(dāng)?shù)厝泵荷匐姟h(huán)?？臻g小的問(wèn)題，又能實(shí)現(xiàn)更大范圍資源高效優(yōu)化配置。

4）要統(tǒng)籌考慮電網(wǎng)對(duì)清潔能源的適應(yīng)性，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，提高接納和利用能力。通過(guò)配套火電電源、擴(kuò)大外送市場(chǎng)可以解決調(diào)峰、消納的問(wèn)題，但是電網(wǎng)穩(wěn)定水平在一定程度上限制了這些措施的有效發(fā)揮，如果風(fēng)電等清潔能源基地附近發(fā)生故障，由于與主網(wǎng)的聯(lián)系比較薄弱，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生危害整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的問(wèn)題，對(duì)調(diào)峰電源、清潔能源以及電網(wǎng)來(lái)說(shuō)都不利。因此，必須統(tǒng)籌考慮清潔能源的特性和電網(wǎng)的適應(yīng)性，破解可再生能源利用與發(fā)展中的難題，加快智能電網(wǎng)的研發(fā)和建設(shè)，加快新能源汽車供能設(shè)施等方面的科技創(chuàng)新，充分發(fā)揮智能電網(wǎng)在發(fā)、輸、變、配、用等電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)上的作用，促進(jìn)新能源和可再生能源利用，保證電網(wǎng)穩(wěn)定送出，提高接納能力。

5）要統(tǒng)籌考慮清潔能源并網(wǎng)管理與機(jī)電制造行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，提升裝備業(yè)水平及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。應(yīng)借鑒風(fēng)電發(fā)達(dá)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)，制定嚴(yán)格的并網(wǎng)技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)風(fēng)電等清潔能源并網(wǎng)管理；加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，在政策上給予大力扶持，促進(jìn)核心部件與關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)研制，加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)；建立健全政策體系，對(duì)清潔能源開發(fā)要給予正確的政策引導(dǎo)，疏通清潔能源開發(fā)與利用中的各個(gè)環(huán)節(jié)，發(fā)揮價(jià)格杠桿的作用，將企業(yè)的社會(huì)責(zé)任和經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)一考慮，鼓勵(lì)和引導(dǎo)電力系統(tǒng)中各方充分參與、激發(fā)熱情，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力事業(yè)的又好又快發(fā)展。

[1] 印永華.特高壓大電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃研究[J].電網(wǎng)與清潔能源,2009,25(10):1-3.

[2] 喻新強(qiáng).西北電力系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)大規(guī)模風(fēng)電開發(fā)與利用[J].電網(wǎng)與清潔能源,2009,25(8):1-6.

[3] 嚴(yán)陸光.我國(guó)能源體系發(fā)展的主要趨勢(shì)與特點(diǎn)[J].電網(wǎng)與清潔能源,2008,24(1):1-2.

[4] 黃其勵(lì).我國(guó)可再生能源現(xiàn)狀和發(fā)展路線[J].電網(wǎng)與清潔能源,2008,24(10):1-4.

[5] 施鵬飛.全球風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)況及發(fā)展趨勢(shì)[J].電網(wǎng)與清潔能源,2008,24(7):3-5.

[6] 衣立東.電網(wǎng)與可再生能源協(xié)調(diào)發(fā)展研究[J].電網(wǎng)與清潔能源,2008,24(7):6-9.

[7] 屠強(qiáng),衣立東,尚勇,等.電網(wǎng)區(qū)域化綜合測(cè)風(fēng)系統(tǒng)在風(fēng)電開發(fā)中的應(yīng)用研究[J].電網(wǎng)與清潔能源,2008,24(1):3-7.

[8]朱濤.風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題研究綜述[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2009，3（5）：58-69.