“我們這兒被稱為‘土陶村’，我是維吾爾族土陶技藝的第七代傳人?！痹谛陆κ驳貐^(qū)英吉沙縣芒辛鎮(zhèn)恰克日庫依村，60多歲的“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”傳承人阿卜杜熱合曼一邊嫻熟地操作著由電驅(qū)動的制陶機器，一邊向圍成一圈的記者介紹道。自2019年以來，國家電網(wǎng)新疆電力有限公司（簡稱“新疆電力”）推進南疆“煤改電”一期工程，保障了南疆三地州89.2萬戶居民“煤改電”順利實施，伐薪或燒煤制陶在“土陶村”早已成為“過去式”。如今，從民生用能到生產(chǎn)用能，南疆終端電氣化水平大幅提升，全社會節(jié)能提效深入推動。
新疆是我國西北重要安全屏障、對外開放的重要門戶，戰(zhàn)略地位極其特殊，尤其是南疆?！靶陆槐P棋，南疆是‘棋眼’”。南疆既是國家“三區(qū)三州”深度貧困地區(qū)之一，又是國家固邊維穩(wěn)關鍵區(qū)。受南疆資源稟賦、基礎產(chǎn)業(yè)、交通運輸?shù)纫蛩叵拗?，南疆?jīng)濟社會發(fā)展缺乏動力。但南疆具有豐富的風能、太陽能資源，具備大規(guī)模開發(fā)的條件。依托南疆豐富的新能源資源，借助國家戰(zhàn)略、援疆政策支持，推動南疆新能源及上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為促進南疆經(jīng)濟社會發(fā)展重要舉措之一。
2020年9月，我國正式提出“雙碳”目標。隨后，國家電網(wǎng)公司推出“雙碳”行動方案、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案，并選取南疆作為三個新型電力系統(tǒng)建設地區(qū)級示范區(qū)之一。國網(wǎng)新疆電力董事長謝永勝日前在接受記者采訪時表示，將緊抓國家電網(wǎng)公司將南疆列為新型電力系統(tǒng)示范區(qū)的重大機遇，成立領導小組，及時開展研究，圍繞柔性直流輸電、多元新型儲能、CCS等重大關鍵技術問題，積極與電規(guī)總院、中國電科院、華北電力大學、西安交通大學等科研單位和高校院所交流研討，認真開展南疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)規(guī)劃研究，努力當好國家電網(wǎng)公司“試驗田”，為服務“雙碳”目標提出新疆解決方案。
先行先試，南疆為什么能？
浙江、福建、青海和河北張家口、新疆南疆、西藏藏中被列入國家電網(wǎng)首批打造新型電力系統(tǒng)省級、地區(qū)級示范區(qū)，爭當能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的引領者、推動者、先行者。與其他省、地區(qū)相比，南疆特別之處在哪，何以被列入首批示范？
新疆電力經(jīng)研院副院長買買提艾力·吾甫爾表示，南疆的重要性在于戰(zhàn)略區(qū)位、在于能源儲備、在于鄉(xiāng)村振興、在于社會穩(wěn)定。
首先，新疆作為國家重要的能源基地，能源儲量大、開發(fā)條件好、互補優(yōu)勢強，特別是新能源發(fā)展?jié)摿薮?，在?gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中具有得天獨厚的優(yōu)勢。新疆未利用土地面積廣袤，地勢平坦，為新能源大規(guī)模開發(fā)提供了良好條件。隨著新技術不斷發(fā)展，各類新型儲能技術在新疆應用前景廣闊。南疆有疆電外送的地域優(yōu)勢，從河西走廊出發(fā)，外送通道廊道資源有限，但南疆可以從若羌作為送端起點，開辟一條新的廊道路徑用于疆電外送。所有這些都將為南疆建設新型電力系統(tǒng)先行示范區(qū)提供有力支撐。
其次，2010年、2014年黨中央連續(xù)出臺文件，明確將新疆定位為“三基地一通道”，新疆成為保障國家能源安全的重要基地。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)將進一步激活新疆能源資源稟賦優(yōu)勢，更好地發(fā)揮“三基地一通道”戰(zhàn)略作用，一方面可以提升能源資源大范圍優(yōu)化配置能力，降低我國油氣對外依存度，對保障國家能源供應安全具有重要意義；另一方面可以充分發(fā)揮新疆能源資源優(yōu)勢，依托跨區(qū)資源優(yōu)化平臺，滿足中東部用能需求，也為推動構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系貢獻新疆力量。
再次，推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)將刺激南疆經(jīng)濟迅速發(fā)展，對當?shù)靥貏e是少數(shù)民族聚居區(qū)穩(wěn)定繁榮發(fā)展提供全新動能。南疆的穩(wěn)定和發(fā)展，不僅關系著新疆的穩(wěn)定和發(fā)展，也會影響全國的穩(wěn)定和發(fā)展。通過發(fā)揮構(gòu)建新型電力系統(tǒng)示范區(qū)的輻射作用，將南疆的資源優(yōu)勢切切實實地轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，拉動當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，幫助當?shù)厝嗣癜簿訕窐I(yè)，南疆才能成為“西部大開發(fā)”“絲綢之路”的排頭兵、橋頭堡。除此之外，以光伏資源為主的南疆有望率先試點“新能源+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”“新能源+沙漠治理”、生態(tài)旅游綜合示范工程、新能源熱電聯(lián)產(chǎn)等全新業(yè)態(tài)，既能促進民生經(jīng)濟，又能改善生態(tài)環(huán)境。
最后，南疆若成功構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，極具典型示范效應。由于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)意味著要以新能源為主體，這個目標實際上對于南疆極具挑戰(zhàn)性。南疆缺乏具有深度調(diào)峰能力的煤電、抽水蓄能電站等常規(guī)調(diào)節(jié)資源。因此南疆必須建立起一張智能、堅強的大電網(wǎng)作為支撐。同時，多元新型儲能組合應用、“新能源+儲能+調(diào)相機”、柔性直流組網(wǎng)等試驗示范項目也有望在南疆得到“大展拳腳”的機會，加快南疆源網(wǎng)荷儲柔性調(diào)度也已列入新疆電力示范工程規(guī)劃中。
“南疆可以作為先行示范，是因為新疆本身的資源稟賦、負荷分布與全國有相似之處，北疆就像我國西北五省，是一個能源富集地區(qū)，南疆未來以光伏為主、以新能源為主，南北疆差異巨大，南疆新能源大發(fā)時可往北疆送電、新能源出力不足時需要北疆的支援，北疆和南疆之間的關系與陜西、甘肅和華中、華北之間的關系相仿?！毙陆娏Πl(fā)展策劃部主任張鋒如是說。換言之，未來的南疆新型電力系統(tǒng)將充分利用電化學儲能和抽水蓄能的調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)新能源最大化開發(fā)，通過柔性直流技術，在保障南疆電力供應的同時，實現(xiàn)新能源大規(guī)模外送，這對中東部和西北地區(qū)打造新型電力系統(tǒng)皆具有典型示范效應。
摸著石頭過河，南疆怎么干？
新疆地域遼闊、地區(qū)間資源稟賦差異巨大。一是南疆資源稟賦決定了其未來的電力系統(tǒng)主要以光伏為主，而光伏“晚峰無光”成為其發(fā)展的主要制約因素。二是南疆冬季負荷增長迅猛，冬季光資源量達到全年最低水平，加之冬季枯水期以及水電受春灌約束，冬季晚間電力供應保障難度極大。三是南疆地處沙漠腹地，4~8月沙塵暴頻發(fā)，沙塵暴年均日數(shù)13~35天，極端天氣下電力應急保障面臨嚴峻挑戰(zhàn)，此外南疆春秋季浮塵、揚沙天數(shù)較多，對光伏發(fā)電效率影響較大。
相關技術難題亟需攻克。在新型電力系統(tǒng)建設進程中，既要針對新疆原有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運行管理模式等方面進行補強提升，又要針對電力系統(tǒng)“雙高”“雙峰”特點，加快CCS、新型儲能、可調(diào)負荷、柔性直流、大電網(wǎng)運行控制等新型電力系統(tǒng)關鍵支撐技術和安全穩(wěn)定運行控制技術的研發(fā)。但目前，很多技術仍屬“無人問津”的領域，沒有現(xiàn)成經(jīng)驗可借鑒，需要摸著石頭過河。
盡管前行的道路上困難重重，但做優(yōu)做大做強南疆電網(wǎng)、電力援疆的步履鏗鏘、從未停歇?！笆濉逼陂g，南疆地區(qū)電力發(fā)展碩果累累，南疆電網(wǎng)邁向全面覆蓋、更加堅強、更加智能、更加數(shù)字化的全新時代。
2018年7月，國家電網(wǎng)公司與新疆維吾爾自治區(qū)人民政府共同簽署《關于南疆電網(wǎng)建設和疆電外送項目合作框架協(xié)議》。
2019年6月，南疆750千伏電網(wǎng)補強工程全部投運，750千伏電網(wǎng)首次延伸到新疆最南端的和田地區(qū)，覆蓋新疆最南部五地州。同年9月，建成投運準東—皖南±1100千伏特高壓直流工程，進一步促進新疆當?shù)刭Y源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，助力新疆長治久安和經(jīng)濟社會發(fā)展。
2020年10月，國家電網(wǎng)公司在新疆召開援疆工作座談會，部署新一輪援疆工作，出臺支持新疆高質(zhì)量發(fā)展25條意見。其中，國網(wǎng)新疆電力承諾2021年完成南疆“煤改電”一期工程剩余28.7萬戶建設任務；替代電量完成40億千瓦時。
立足南疆構(gòu)建新型電力系統(tǒng)示范區(qū)，謝永勝認為，首先要有效解決能源轉(zhuǎn)型過程中的能源供應保障問題，其中“新能源+儲能+調(diào)相機”模式、加強南北電力互濟有望成為解決上述問題、實現(xiàn)“先立后破”的兩個“立”。
“新能源+儲能+調(diào)相機”模式通過改善新能源電力輸出特性、減輕系統(tǒng)調(diào)峰壓力、增強應急保供能力，完善適應高比例清潔能源的技術標準體系，從而提高疆內(nèi)新能源消納能力和疆電外送水平。
“新能源+儲能+調(diào)相機”模式在保障新能源消納中將扮演一個舉足輕重的角色。在南疆，除巴音郭楞蒙古自治州有較為豐富的風電資源外，真正富集的新能源資源主要是光伏，光伏最大的特點即出力與負荷時序不匹配。南疆在新能源保供方面面臨著極大挑戰(zhàn)，一是晚上負荷來臨時卻面臨“無光無電可發(fā)”的尷尬境地，二是“極寒無風”“晚間無光”，在冬季枯水期、春季農(nóng)灌保障等情況下，電源出力無法跟蹤響應季節(jié)性負荷波動，三是火電規(guī)模有限，當出現(xiàn)極端天氣或晚間尖峰負荷時，南疆電力保供壓力較大。儲能正是打破時間、空間不匹配限制的最主要手段，而調(diào)相機可在短時間內(nèi)提供大量短缺的無功補償，從而確保南疆應急情景下的能源供應。
縱觀南疆地區(qū)，電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力挖潛空間包括存量和增量資源兩方面。存量資源即火電靈活性改造，新疆共有超6000萬千瓦存量火電，靈活性改造潛能龐大，尤其是冬季供暖時火電深度調(diào)峰可為新能源騰挪出大量發(fā)電空間，但南疆地區(qū)火電存量較少。增量資源主要指儲能，目前新疆出臺政策，要求新能源配備一定比例的儲能設施，“新能源+儲能”逐漸成為“標配”。抽水蓄能得到政策支持后，在全疆范圍內(nèi)將迎來大發(fā)展，根據(jù)中長期發(fā)展規(guī)劃，全疆計劃推進建設約33座共計3900萬千瓦抽蓄電站，其中北疆1100萬千瓦、南疆2800萬千瓦。此外，隨著技術進步突破、政策支持傾斜、市場機制健全與完善，其他新型儲能如電化學儲能、壓縮空氣儲能乃至光熱、氫能、氣電都有望成為南疆電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源能力體系的重要組成。
未來，疆內(nèi)電力互濟的范圍、需求量，電網(wǎng)潮流變化的頻次、電量，以及疆電外送電量都將增大，加強南北電力互濟將成為助力新疆消納富余電力、保障應急電力供應的主要手段。具體措施包括加快各級電網(wǎng)建設，提升電網(wǎng)供電能力，暢通受阻面，補強網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，推廣應用柔性直流新型電網(wǎng)技術等。
“十四五”期間，新疆電力還將在電網(wǎng)發(fā)展方面完成4項具體任務：一是加強電網(wǎng)南北互濟能力，建成吐魯番-巴州-庫車Ⅱ回750千伏輸變電工程，研究開辟南北疆電力互補通道；二是推動吉泉直流核增配套新能源，持續(xù)提升在運特高壓直流利用效率和新能源電量占比，推進疆電入渝特高壓直流、新疆與西北聯(lián)網(wǎng)通道補強等工程；三是加快推進電網(wǎng)功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級，支撐水火風光互補互濟、源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動，深化“大云物移智鏈”等數(shù)字技術與電網(wǎng)融合發(fā)展。四是將重點推進環(huán)塔里木750千伏大電網(wǎng)工程等疆內(nèi)電網(wǎng)工程建設，該項目包括位于塔里木盆地北側(cè)、已基本建成的750千伏庫車-阿克蘇-巴楚-喀什項目，以及未來從喀什經(jīng)塔里木盆地南部和田、民豐、且末、若羌到庫爾勒，從而形成環(huán)塔里木大電網(wǎng)，為今后南疆大力發(fā)展光伏、風電等新能源鋪磚加瓦，消除可能出現(xiàn)的新能源送出受阻、匯集能力不足導致的資源閑置、浪費。
一直以來，新疆電力堅持頂層設計先行、全盤統(tǒng)籌規(guī)劃，聚焦南疆能源電力發(fā)展需求，立足電力安全可靠供應，開展疆內(nèi)外電力市場研究，制定南疆喀克和新能源基地、環(huán)塔里木南部新能源基地的規(guī)劃發(fā)展方案和實施路徑等?！秹嚎s空氣儲能技術分析及在南疆發(fā)展設想》《南疆駐村點戶用分布式光伏項目可行性分析》《南疆發(fā)展中長期應急備用電源技術經(jīng)濟分析研究》……截至目前，新疆電力已完成數(shù)十項與南疆新型電力系統(tǒng)相關的研究分析報告。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項長期性、系統(tǒng)性工程，新疆電力將堅決落實國家電網(wǎng)公司《構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)行動方案》，提高站位、找準定位，充分發(fā)揮好電網(wǎng)“指揮棒、領頭羊”的作用，高位推進，建立起能源轉(zhuǎn)換、存儲、傳輸、消費“全環(huán)節(jié)”、全產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)作、互利共贏的良好生態(tài)氛圍，形成合力、全力以赴，在推進南疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設中形成具有典型示范效應的“南疆樣板”和“新疆經(jīng)驗”。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2021年09期，作者鄧卓昆系本刊記者，李易峰系本刊特約撰稿人
