关于金沙江上游川藏段水电送河北南网消纳研究

汪 良

(华电金沙江上游水电开发有限公司，四川 成都 610041)

1 概 述

金沙江上游为青海省直门达至云南省奔子栏河段，流经青、藏、川、滇4省(区)，分为川青、川藏和川滇三段，上游全长约772 km，落差1 516 m，水电开发规划为“一库十三级”，共计1 479万kW，年发电量约649亿kW·h。

金沙江上游川藏段水电开发规划为岗托、岩比、波罗、叶巴滩、拉哇、巴塘、苏洼龙、昌波等8级水电站，总装机容量约950万kW。目前已核准在建叶巴滩、巴塘、苏洼龙和拉哇水电站，其余电站计划在“十三五”期间陆续核准开工。各梯级电站将于2020年开始、陆续在“十四五”期间投产。按照国家“十三五”电力规划及国家能源局相关文件精神，金沙江上游川藏段水电开发定位为外送电源、首批电源直接外送。随着电站建设的科学有序推进和发电时间临近，急需统筹确定电力消纳市场并加快送出通道建设。

河北省电网分南部电网和北部电网，主要以火电为主，同时接受陕西、内蒙等地的外来火电。河北省为国家大气污染严控区域，严格控制新建燃煤电厂，规划引进区外清洁电力，逐步改善能源结构。同时，建设雄安绿色智慧新城亦需要大量的清洁能源。

在多方深入研究论证的基础上，河北省政府支持金沙江上游川藏段水电送冀消纳，并已向国家能源局正式上报。2018年5月，国家能源局明确“送端以金沙江上游川藏河段梯级电站为主，受端地区为河北省南部，送电方式为特高压直流，电压等级为±800 kV”。 金沙江上游川藏段水电外送已被列为国家“十三五”规划的重点工程。目前，国家电网公司经研院已在开展输电工程预可研设计工作。

2 相关区域电力市场分析

根据我国“十三五”电力发展规划相关成果以及各区域发展情况，深入开展了金沙江上游川藏段水电消纳市场研究。现将金沙江上游川藏段水电目标区域电力市场分析结果介绍于后。

2.1 四川电力电量预测

(1)负荷预测。

根据“十三五” 电力规划，四川省2020年、2025年、2030年全社会用电量预计分别增长4%、2.8%、2.2%，将分别达到2 420亿kW·h、2 780 亿kW·h与3 100亿kW·h；负荷方面：四川省2020年、2025年、2030年预计分别增长4.2%、3.2%、2.5%，最大负荷将分别达到4 620万kW、5 400万kW与6 090万kW。

(2)电源装机容量预测。

2017年，四川省累计发电量为3 569亿kW·h，全社会用电量为2 205亿kW·h，同比增长5%，外送电量为1 389亿kW·h；2017年弃水电量约为150亿kW·h。截止2018年6月底，全省装机容量为9 678万kW，其中水电为7 739万kW，占全省总装机容量的80%。

考虑到规划的水电、风电、光伏、抽水蓄能、天然气电以及生物质等电源以及2016年前已核准开工的火电，四川电网2020年、2025年、2030年电源装机容量将分别达到10 673万kW、15 351万kW与16 353万kW；若考虑规划的火电，四川电网2020年、2025年、2030年电源装机容量将分别达10 873万kW、15 551万kW与16 553万kW。

(3)电力外送。

2017年底，四川电网与外省电网呈“四直八交”联网格局，输电能力为2 775万kW，通过±800 kV复奉直流、锦苏直流、宾金直流与华东电网相联，通过±500 kV德宝直流与西北电网相联，通过交流500 kV洪板双回、黄万双回、资思双回与重庆电网相联，通过交流500 kV巴塘-澜沧江双回与西藏电网相联。

按照现有规划，“十三五”期间将投产川渝第三回交流外送通道、四川第四直流外送特高压工程，输电容量合计约1 000万kW；规划新增白鹤滩电站外送和金上外送直流工程。

(4)电力平衡预测。

四川省新增水电无论是采取高方案，还是低方案，在充分发挥白鹤滩2回、四川第四直流1回等通道的外送能力后，2020～2030年期间仍将存在水电富余。如金沙江上游川藏段水电全部由省内消纳，预计2020、2025、2030年四川电力盈余将分别达到220～600万kW、820～1 060万kW、646～1 058万kW。因此，必须研究并积极推动落实金沙江上游川藏段水电外送消纳。国家能源局将金沙江上游川藏段水电定位为外送电源、首批电源直接外送的决定是符合四川省的发展和电力供需实际情况的。

2.2 河北电力电量预测

(1)负荷预测。

根据国家“十三五”电力规划，河北北部(简称“冀北”)电网2020年、2025年、2030年全社会用电量预计分别增长2.6%、1.9%、1.1%，将分别达到1 730亿kW·h、1 900亿kW·h和2 000亿kW·h，全社会负荷预计分别增长4.4%、2%、1.4%，最大负荷分别达到2 620万kW、2 890万kW、3 100万kW。河北南部(简称“冀南”)电网2020年、2025年、2030年全社会用电量预计分别增长3.4%、2.7%、1.9%，将分别达到1 950亿kW·h、2 230亿kW·h和2 400亿kW·h，全社会负荷预计分别增长4.9%、3.2%、2.3%，最大负荷将分别达到3 730万kW、4 360万kW、4 880万kW。

(2)电源装机容量预测。

考虑到已规划的风电、光伏和抽蓄电站，以及已同意开展前期工作和核准的火电装机容量，冀北2020年、2025年、2030年电源装机容量将分别达到4 368万kW、5 112万kW、5 785万kW。

考虑到已规划的核电、风电、光伏和抽蓄电站投产，以及已同意开展前期工作和核准的火电装机容量，冀南2020年、2025年、2030年电源装机容量将分别达到3 454万kW、4 451万kW、5 001万kW。

(3)电力空间预测。

考虑到蒙西至天津南特高压交流输电、神木电厂扩建、府谷电厂扩建、盂县电厂送电、海兴核电及易县抽蓄的容量后，冀南2020年电力缺额将达515万kW，“十四五”期间电力缺额逐渐增大，至2025年电力缺额将达到902～1 250万kW；“十五五”期间，随着海兴核电等电源项目与外来电项目的陆续投产，电力缺额较2025年略有减少，2030年电力市场空间约为640万kW。

近期，中央环保专项督察“回头看”时指出，石家庄市存在“火电围城”问题。因此，研究预计河北省将加大煤电的关停力度，从而使水电等清洁能源发展将具有更大的市场空间。

2.3 电力市场简要分析

(1)四川省。

“十四五”期间，四川省的电力供应总体富裕，丰水期仍然存在弃水压力。在金沙江下游乌东德、白鹤滩、金沙江上游川藏段、雅砻江中游等水电站陆续外送后，2020、2025年电力仍略有盈余，至2030年电力基本平衡。

(2)京津及冀北地区。

北京市属于一次能源资源匮乏地区，对外依存度较高。由于其特殊的城市定位，区内新增火电的可能性较小。

天津市主要通过区内建设的火电、少量依赖区外受电来满足自身的电力需求，属大气污染防治行动计划中的严控地区，未来在区内发展火电尤其是煤电的可能性很小。

冀北的张家口地区和承德地区风能资源较为丰富，规划到2020年，张家口地区的新能源装机容量将达到2 000万kW，区域内用电需求较小。

京津及冀北地区“十四五”期间电力仍有一定额度的盈余，不能消纳金沙江上游川藏段的水电电力；“十五五”期间，电力市场空间为72～420万kW，具备消纳一部分金沙江上游川藏段水电电力的能力。

(3)河北南部电网地区。

冀南是京津冀区域用电需求增长最快、总量最大的地区，具备消纳金沙江上游川藏段梯级电站全部电力的能力。金沙江上游川藏段水电和河北南网具有很好的互补性。河北南网以煤电为主，煤电机组在冬季承担供暖任务，主要按“以热定电”的方式运行,机组灵活性和调节能力较差。金沙江上游川藏段水电具有较好的调节性能，丰水期能够帮助河北电网迎峰度夏，枯水期能对电网进行适度调峰。另外，河北南网“十四五”期间电力市场空间及变化与金沙江上游川藏段水电投产时序匹配度较好。因此，河北南网消纳金沙江上游川藏段水电电力的条件较好。

3 金沙江上游川藏段水电送河北南网输电工程的初步设想

(1)输电工程。

特高压直流输电技术是我国具有的国际领先技术，其特点是技术成熟、输送容量大、输电距离长，具备大规模应用的条件。目前，我国已建成投产的哈密-郑州、宁夏-绍兴直流输电工程均采用±800 kV直流输电技术，输电距离分别为1 655 km和1 720 km；在建的锡盟-泰州、晋北-南京、酒泉-湖南、上海庙-山东、扎鲁特-青州等多个输电通道亦采用直流输电技术，输电距离已达2 400 km。金沙江上游川藏段水电送河北南网采用±800 kV直流输电方案，其输电技术是成熟的。

经开展规划选站选线研究，在避开自然保护区、生态敏感区和军事禁区等并考虑线路跨越和矿藏压覆等系列因素后，金沙江上游直流输电线路初选北、中、南三条路径，长度均在2 200 km左右，路径方案技术可行。

(2)送端换流站。

根据四川电网当前运行和规划情况，在巴塘县城附近建设特高压直流换流站，规模为800万kW。岗托、波罗、叶巴滩水电站为一组，通过3回、500 kV线路接入送端换流站；拉哇、苏洼龙、巴塘水电站为一组，通过3回、500 kV线路接入送端换流站；昌波水电站通过1回、500 kV线路接入巴塘500 kV变电站。送端换流站出线2回、接入巴塘500 kV变电站。

(3)受端换流站。

根据河北电网当前投运和规划情况，受端落点初步拟定在雄安新区西南角或衡沧地区，受端拟采用1 000 kV/500 kV分层接入的方式，新建6回、500 kV线路，分别接入衡北、衡沧和沧西500 kV变电站，新建2回、1 000 kV线路接入石家庄特高压站。

4 结 论

四川省“十四五”和“十五五”期间存在一定的电力盈余，金沙江上游川藏段梯级水电须研究并积极推动落实外送消纳。河北南部电网在“十四五”和“十五五”期间存在较大的电力缺口，具备全部消纳金沙江上游川藏段梯级水电的能力，且与金沙江上游川藏段水电具有较好的互补性。金沙江上游川藏段水电送电河北南部电网，拟采用电压等级为±800 kV的直流输电，输电规模确定为800万kW是科学合理的。

5 建 议

(1)建议加快推进金沙江上游直流输电工程建设，促进其尽快投产。

金沙江上游川藏段水电是我国建设“西电东送”接续基地和藏电外送的先导工程，其早日投产发电对贯彻落实中央第五次、第六次西藏工作座谈会精神、调整国家能源结构、促进藏区经济社会发展和长治久安等都具有重要意义。苏洼龙水电站和巴塘水电站将分别于2020年和2021年投产，其余电站正按核准要求科学、有序地推进建设。苏洼龙水电站投产后，金沙江上游直流输电工程即具备安全运行条件。同时，四川“十四五”期间丰水期仍然存在一定规模的富裕水电，金沙江上游直流工程投产初期可汇集周边富裕的水电外送，有助于缓解水电弃水问题，亦能提高金沙江上游直流输电工程的线路利用率，促进直流输电工程经济运行。金沙江上游直流工程早日投产，既能输送金沙江上游川藏段的水电电力，又能汇集周边富裕水电电力的外送，有助于缓解四川省的水电弃水问题，同时有利于京津冀污染的防治，有助于雄安新区建设绿色智慧新城。国家发改委和国家能源局近期联合印发的相关文件也明确要求加快建设金沙江上游水电外送通道建设。因此，笔者建议：金沙江上游直流输电工程应按2020年投运推进相关工作，确保2021年汛前投运。

(2)建议研究并给予大型水电开发的相关支持政策。

水电是当前最成熟、稳定、可靠的清洁、可再生能源，开发大型水电符合五大发展理念和我国能源发展战略，其既能促进国民经济发展，助力打赢脱贫攻坚战，又有利于节能减排和大气污染防治，生态效益、社会效益和综合效益显著。一方面，开发大型水电已在国家相关层面基本形成共识；另一方面，我国当前尚有大约2亿kW容量的水电(大部分属国家规划的大型水电)受资源禀赋、地形地质、交通条件、移民环保等因素影响投资较高、经济性较差；加之我国当前的跨区域交易电价形成机制没有充分体现出水电的综合效益以及对生态文明建设的积极作用。种种因素导致当前大型水电开发的积极性不高、进度迟缓，甚至有些大型项目核准后也放缓了开发进度或暂缓建设。为践行绿色发展、实施国家能源战略，落实稳增长、稳投资，促进大型水电持续健康发展，除项目业主做好设计优化、强化工程管控外，还需国家研究并给予大型水电开发的相关支持政策，适时建立西部清洁能源开发基金，在增值税减征、贷款利率优惠、国家投资补助、绿证交易、电量电价等方面给予新增大型水电以特殊支持政策。