国家电网:促进能源可持续发展
2013-04-10段雯娟
本刊记者 段雯娟
智能电网控制系统
入夏以来,持续大范围的极端高温天气造成用电负荷猛增,给电网运行和电力供应带来巨大压力。全国日发电量10次创新高,7月31日全国日发电量达到169.49亿千瓦时,比去年最高值增长10.62%。国家电网公司经营区内4个区域电网和20个省级电网负荷122次创新高,各跨区输电通道全部满载运行。特别是华东地区持续出现极端高温晴热天气,华东电网最高用电负荷连续8次创新高,7月11日上海、江苏、浙江、安徽、福建四省一市用电负荷同日创新高,江苏、浙江等地出现用电缺口。8月2日,国家电网公司印发关于进一步做好当前高温大负荷电网安全工作的紧急通知,要求各单位全力保障电网安全稳定运行,保障华东等电力供应紧张地区用电需求。
“高烧”持续不退原因何在?不可否认,极端高温天气的出现,背后固然有非人力能及的自然因素,但如此大范围且持续的高温,却未必全然与人类自身的因素无关。事实上,这种持续的“蒸烤”模式与人类资源开发和能源使用过度有直接关系。人们大量消耗石油、煤炭等资源,排放大量二氧化碳等温室气体,将过度的热气锁在地表和海洋中,使大气平均温度慢慢升高。今年持续大范围的雾霾天气,进一步凸显出建设“美丽中国”的紧迫性,而“美丽中国”的建设又急需提高清洁能源并网消纳水平。电力可以改变生活,用上电只是第一步。如今,民生与环境都在呼唤更绿色、更高效的电力。
国家电网公司以建设和运营电网为核心业务,以保障更安全、更经济、更清洁、可持续的电力供应为基本使命,业务范围包括输电、配电和电力营销,经营区域覆盖中国26个省、市、自治区,覆盖国土面积的88%,供电人口超过11亿。据中国国家电网国际发展有限公司运营部主任王庆介绍,近年来中国经济社会持续快速发展,能源生产和消费不断变革,对能源和电力发展都提出了新要求。如何实现电力长期、安全、可靠供应,保障社会和经济发展对能源和电力的需求,始终是国家电网公司面临的重大课题。
《“十二五”节能减排综合性工作方案》和《“十二五”控制温室气体排放工作方案》的出台,对国家电网公司节能减排提出了更高要求。国家电网公司从经济、社会、环境协调发展的需求出发,践行环保低碳责任,加快坚强智能电网建设,支持和服务清洁能源发展,同时积极参与全球能源合作,在服务经济社会发展的同时,实现了公司的快速健康发展。
加强智能电网建设
中国的能源资源和能源需求呈逆向分布,76%的煤炭资源在北部和西北部,80%的水能资源在西南部,而70%以上的能源需求集中在中东部。如何实现能源大规模、跨区域、远距离的高效传输和大范围的优化配置,同时减轻环境污染、保障能源安全,是中国能源发展面临的重要课题。
近年来,现代信息技术的飞速发展和广泛应用,为电网的发展和智能化提供了重要契机。基于中国能源格局的实际情况,顺应世界能源科技的发展趋势,国家电网公司早在2009年就提出建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展,具有信息化、自动化、互动华特征的坚强智能电网的战略目标。
加快建设智能电网,关键是加快建设特高压电网。中国的能源资源分布和能源利用的基本格局,使发展特高压电网成为国家电网公司的必然选择。特高压输电具有传输距离远、输送容量大、线路损耗低、节省输电走廊等优势。以1000千伏交流输电线路为例,其输电能力约为500千伏线路的四到五倍。在输送功率相同的情况下,与500千伏线路相比,1000千伏交流特高压线路可将最远送电距离延长三倍,而损耗降低60%到75%,可节省60%的输电走廊,单位输送容量的综合造价约降低27%。特高压输电能够极大地降低电能损耗、减少二氧化碳排放,减少土地征用和植被培养。对此,国际电工委员会主席做出评价:特高压工程是世界上最大的环保工程。
国家电网公司自提出建设特高压电网以来,坚持自主创新,取得了一系列重大突破。2009年和2010年,先后成功建成投运了1000千伏特高压交流输电试验示范工程和正负800千伏特高压直流输电示范工程,通过示范工程的稳定性运行,全面验证了发展特高压的可行性、安全性和经济性。2012年12月建成投运的锦屏到苏南正负800千伏特高压直流工程投入运行,是目前世界上输送容量最大、送电距离最远、电压等级最高、技术最先进的直流输电工程。
在特高压输电技术的研究和工程建设中,国家电网公司建成了四个特高压试验基地和两个研究中心,并形成了以上述基地和中心为核心的特高压试验研究体系,取得了一系列世界领先的科技创新成果。国家电网公司的“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”项目荣获了2012年中国科学技术领域的最高奖项——国家科学技术进步奖。特高压输电技术构成了中国电网公司独有的技术优势,也为国家电网公司开展国际技术交流,能源合作以及海外投资提供了强大的技术支撑。
智能化是提高电网安全性、可控性、适应性、互动性的关键,智能电网是清洁能源高效开发利用的重要平台,能够有效应对风电、光伏发电等新能源的间歇性和不稳定性,减小新能源发电对电网运行的冲击,促进清洁能源的大规模入网。据介绍,国家电网公司将依托智能电网,进一步提高电网对清洁能源的接入和消纳,实现清洁能源的大规模开发、远距离输送和高效利用。预计至2020年,国家电网通过建设运营坚强智能电网、促进发展低碳经济,可累计实现二氧化碳减排100亿吨。
推动清洁能源发展
当今世界,环境问题凸显,发展清洁能源,尤其是加快风电、光伏发电等新能源,已成为世界各国能源战略的重要组成部分。国家电网公司积极支持和服务清洁能源发展,推动清洁能源大规模接入和高效开发利用。
2012年,国家电网公司经营区域内,清洁能源机组并网容量24兆瓦,主要包括水电16.8万兆瓦、风电5.67万兆瓦、核电6400兆瓦、光伏发电3330兆瓦。其中,并网的风电容量已成为世界第一,且发展速度最快。当年,国家电网公司所辖电网共消纳清洁能源6.801亿兆瓦时,折合标准煤22171.26万吨,实现二氧化碳减排55264.93万吨。
据王庆主任介绍,国家电网公司还积极开展可再生能源调度等清洁能源技术的研究。2011年12月,国家风光储输示范工程在河北省张北县建成投产,该工程是世界上规模最大的集风电光伏发电、储能、智能输电于一体的新能源综合利用工程。一期工程风电装机容量100兆瓦、光伏装机容量40兆瓦、储能电池20兆瓦,整个工程全部建成后计划实现风电装机容量500兆瓦,光伏装机容量100兆瓦,储能电池70兆瓦。该工程由国家电网公司自主设计、建造,通过风光补助、储能调节、智能调度,实现了新能源发电的稳定可控,有效破解了新能源并网的技术难题。
在开展国际化运营的过程中,国家电网不断加强与海外公司的技术交流与合作,注重可再生能源技术的发展和应用。在菲律宾,2009年协助NGCP制定了首个中长期电网规划,为菲律宾电网发展奠定了良好基础,2011年开展了菲律宾风电、光伏发电等接入电网能力的研究,为菲律宾大规模风电、光伏发电并网提供了重要依据,得到了NGCP、菲律宾能源部和能见会的一致肯定。
在葡萄牙,国家电网已经与REN共同建立了研发中心,并将在未来5年内投资1200万欧元,用于可再生能源调度、智能变电站等项目的研究,同时加强与欧洲其它国家的技术交流与合作,提升RNE的技术实力和国际影响力。国家电网公司在拓展国际业务的过程中,注重可再生能源技术的交流和传播,与当地合作伙伴共同促进能源可持续发展。