统筹兼顾推动电网与清洁能源协调可持续发展

衣立东

（西北电网有限公司，西安 710048）

0 引言

中国政府在美国G20峰会上提出“中国单位GDP能耗要大幅度下降；要种植4 000万hm2的森林绿地吸收CO2；到2020年非化石能源在一次能源消费中的比例要达到15%”。2010年全国“两会”的政府工作报告也指出“要积极应对气候变化，大力开发低碳技术，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生能源，加强智能电网建设”。可以看出，大力开发和利用清洁、可再生等新能源已成为世界各国保护生态环境、应对气候变化、保障能源供应安全、发展低碳经济、提高国家竞争力的共同选择。

当前，国家电网公司坚定不移地推进“两个转变”（转变公司发展方式和电网发展方式），加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网[1-2]，不断推动电力发展方式的转变，不断推动能源发展结构的调整，这既是保障国家能源供应安全的需要，也是适应清洁能源加速发展、应对气候变化、发展低碳经济的迫切需要，将在服务我国经济发展方式转变和经济结构调整中发挥不可替代的作用。

1 中国清洁能源发展基本状况

水能资源是中国重要的可再生能源，约70%分布在西部地区，长江、金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、红水河、澜沧江、黄河和怒江等大江大河的干流水能资源丰富，总装机容量约占全国经济可开发量的60%，具有集中开发和规模外送的良好条件[3-4]。目前，水电装机容量为2亿kW，占全国总装机容量的22.5%；规划到2020年，全国水电装机容量达到3亿kW，其中大中型水电2.25亿kW，小水电7 500万kW。

在各类新能源中，风力发电是技术相对成熟、成本相对较低、最具大规模商业开发条件的一种，也是近年来发展速度最快的可再生新能源。中国风能资源丰富的地区主要分布在西北、东北、华北和东南沿海地区[5-6]。目前，国家已确定内蒙古、甘肃、新疆、河北、江苏等七大千万kW级风电基地，总容量达到1.26亿kW[7-8]。根据《可再生能源中长期发展规划》中提出的目标，到2020年前后，风电能够与其他常规能源发电技术相竞争，成为火电、水电之后的第三大常规发电电源，可占发电装机总容量的10%以上，约1.5亿kW。

核电是一种技术成熟的清洁能源，核电开发利用是电力工业减排污染物的有效途径。2009年核电在中国装机中只占1.0%，远低于世界平均水平17%。核电作为负荷中心的重要基荷电源和支撑电源，应在东部发达地区大力发展，部分取代常规火电，根据国家核电中长期发展规划中提出的目标，到2020年，核电装机约8 000万kW。

中国太阳能较丰富的区域占国土面积的2／3以上，每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿t标准煤的能量，特别是西北、西藏和云南等地区，太阳能资源尤为丰富，2020年中国太阳能发电能力有希望达到1 000万kW以上，甚至达到2 000万kW。

中国现有生物质能源包括秸秆、薪柴、有机垃圾和工业有机废物等，资源总量达7亿t标准煤，通过品种改良和扩大种植，生物能的资源量可以在此水平上再翻一番。根据规划，2010年将建设生物质发电装机550万kW，2020年将建设生物质发电装机3 000万kW。

2 存在问题的分析

中国的基本国情和能源分布特点与一些国家的可再生能源的“分布开发、分散入网、就地利用”的模式不同，以风电开发为例，中国风能资源开发条件好的地区多集中在“三北”，经济发展水平相对较低且远离负荷中心，而风能等清洁能源的输送只能依靠电网，由此呈现的“大规模、高集中、远输电”等特点带来的电网问题和经济问题尤为突出、更为复杂。总体来看，主要问题分析如下。

1）缺乏统一规划，存在无序开发。大型可再生能源基地规划时，主要依照当地资源情况，确定规划规模和建设时序，而对于电网送出、市场消纳等应用问题的研究并未同步跟上，与电网及其他电源规划脱节，给接入电网的统一规划造成困难，导致开发与应用不协调。

2）系统调峰不足，接纳能力有限。风电富足地区，基本属于经济欠发达地区，当地负荷小、电源少，除去平衡自身负荷峰谷差外，留给平衡风电波动的容量很小，造成了大多数地区自身接纳能力十分有限，例如目前风电开发进度较快的内蒙、甘肃等地区，所在省（区）内已无法全部消纳。

3）局部网架薄弱、跨区联网规模小，送出和消纳受限约束发展。长期以来，中国电力发展以分省就地平衡为主，区域间电网互联规模小，风电等资源送出受到限制，在一些情况下，只能采取限制风电出力，出现“装的上、用不上”的被动情况，不利于大规模开发利用。

4）电力系统安全运行面临风险。上千万kW的风电高集中、远距离送出，其出力波动性和间歇性给电网带来严重的电能质量问题、调峰困难、稳定难控等问题，使电网的安全稳定运行压力增大，会存在大面积停电风险。

5）国家政策体系不健全、相关标准不完善。中国现阶段还没有建立起完全符合国情的适应清洁能源大开发的政策体系，对风电制造和开发企业的政策引导不到位，对电网企业为清洁能源开发所做贡献政策补偿不充分，对关键技术研发的政策扶持力度不够，相关国家标准出台不及时，这些严重影响清洁能源的科学发展。

毋庸置疑，清洁可再生能源的开发利用对电网的适应性、安全性、资源配置能力等提出了新的更高的要求。在分析和把握发展中存在问题的基础上，要不断深化对能源与电网发展规律的认识，实事求是、遵循规律，落实全面发展、协调发展和可持续发展的科学发展观。

3 统筹兼顾推动电网与清洁能源协调可持续发展

深入贯彻科学发展观，要以全局的意识统筹发展、以科学的态度抓好发展，正确认识和把握、自觉遵循和运用经济社会发展的规律，统筹兼顾、科学解决协调发展和可持续发展的问题。

国家电网公司通过对中国能源资源禀赋、行业发展规律、电网发展实际的研究和分析，确定了推进“两个转变”的战略思路。从本质上看，电网发展方式转变是生产力发展为清洁能源发展提供支撑的需要；“转变”是适应大煤电、大水电、大核电、大可再生能源集约化开发和高效送出，促进能源和电力可持续发展的需要；“转变”推进能源资源优化配置，实现能源配置从过度依赖输煤向输煤输电并举，有效解决我国煤电运紧张矛盾的迫切需要；“转变”是带动智能家电、电动汽车、智能交通、智能社区、智能城市开发和建设，推动中国低碳经济发展的需要。

具体来看，就是要在“两个转变”的指导性思路下，破解相关的政策、经济、技术等难题，做到“五个统筹”，推动电网与清洁能源全面协调可持续发展。

1）统筹考虑电网与电源规划问题，调整转变电力布局，合理安排建设时序，实现全面协调发展。当前，各级政府、各大发电公司对发展清洁能源、建设电厂非常重视，热情也非常高。在这种情况下，要积极树立起“规划导向”的大气侯，做到发电、电网、各级政府的政策与国家的清洁能源发展、能源产业政策发展相一致，使清洁能源有序、合理、科学地发展。必须加强电网电源统一规划、协调规划，电力布局从注重就地平衡向全国乃至更大范围统筹平衡转变，电源结构从主要依靠煤电向提高清洁能源比重转变。电网电源建设合理安排时序，建立电网与清洁能源及其他电源统一规划、统一审批、分步实施、协调发展的机制。

2）要统筹考虑电源布局与市场容量，合理配套调峰电源，促进清洁能源利用。应结合中国的能源分布特点（风能、太阳能富集地区煤炭资源也较充裕），在全国范围内建立适应清洁能源发展的火电布局，增强清洁能源富集区的电力系统适应能力。要充分把握清洁能源的技术特性，深度挖掘常规电源的技术潜力，结合各地区电力市场容量，尽快树立省内、区内、全国的层次消纳理念。要统筹考虑市场容量、电网配置能力等各种因素，建立有利于各方协调发展的体系，更好地促进清洁能源的发展。

3）要统筹考虑各类能源对电网输送能力的要求，加快建设特高压电网，实现大范围能源资源高效优化配置。煤炭资源可以通过输煤、输电2种途径运输，但对于风能来讲，只能采取输电的方式。那么，就应该充分利用电网输送各类能源的瞬时性、清洁性、综合适应性和便捷应用性来讲，这样既能减轻铁路输煤压力、缓解煤电运的紧张矛盾，又能提高电网综合利用效益，解决大规模可再生能源的利用问题。因此，一方面要统筹考虑输煤、输电、输新能源等多种因素。以西北为例，由于风电规模大，电量多，西北全网根本无法消纳，必须根据风电开发进度配套建设外送通道实现外送。另一方面，要加快建设特高压交直流电网，联接煤电、水电、核电、可再生能源基地和主要负荷中心，既保证“三华”核心电网用电需求，解决了当地缺煤少电、环保空间小的问题，又能实现更大范围资源高效优化配置。

4）要统筹考虑电网对清洁能源的适应性，推进智能电网建设，提高接纳和利用能力。通过配套火电电源、扩大外送市场可以解决调峰、消纳的问题，但是电网稳定水平在一定程度上限制了这些措施的有效发挥，如果风电等清洁能源基地附近发生故障，由于与主网的联系比较薄弱，势必会产生危害整个电力系统安全稳定的问题，对调峰电源、清洁能源以及电网来说都不利。因此，必须统筹考虑清洁能源的特性和电网的适应性，破解可再生能源利用与发展中的难题，加快智能电网的研发和建设，加快新能源汽车供能设施等方面的科技创新，充分发挥智能电网在发、输、变、配、用等电力系统各个环节上的作用，促进新能源和可再生能源利用，保证电网稳定送出，提高接纳能力。

5）要统筹考虑清洁能源并网管理与机电制造行业协调发展，提升装备业水平及国际竞争能力。应借鉴风电发达国家的成功经验，制定严格的并网技术行业标准和国家标准，加强风电等清洁能源并网管理；加强技术创新，在政策上给予大力扶持，促进核心部件与关键技术开发研制，加快产业升级；建立健全政策体系，对清洁能源开发要给予正确的政策引导，疏通清洁能源开发与利用中的各个环节，发挥价格杠杆的作用，将企业的社会责任和经济效益统一考虑，鼓励和引导电力系统中各方充分参与、激发热情，实现整个电力事业的又好又快发展。

[1] 印永华.特高压大电网发展规划研究[J].电网与清洁能源,2009,25(10):1-3.

[2] 喻新强.西北电力系统如何应对大规模风电开发与利用[J].电网与清洁能源,2009,25(8):1-6.

[3] 严陆光.我国能源体系发展的主要趋势与特点[J].电网与清洁能源,2008,24(1):1-2.

[4] 黄其励.我国可再生能源现状和发展路线[J].电网与清洁能源,2008,24(10):1-4.

[5] 施鹏飞.全球风力发电现况及发展趋势[J].电网与清洁能源,2008,24(7):3-5.

[6] 衣立东.电网与可再生能源协调发展研究[J].电网与清洁能源,2008,24(7):6-9.

[7] 屠强,衣立东,尚勇,等.电网区域化综合测风系统在风电开发中的应用研究[J].电网与清洁能源,2008,24(1):3-7.

[8]朱涛.风电场接入系统的相关问题研究综述[J].南方电网技术，2009，3（5）：58-69.