黄海
(国网福建省电力有限公司建设分公司(省咨询公司)福建福州 350013)
目前,特高压电网建设是很多专家学者探讨的课题。福建省作为海峡西岸经济区的重要一个区域,又是“一带一路”21世纪海上丝绸之路核心区,“八山一水一分田”显著的地理位置特色,自身在电源建设和电网建设等方面也凸显自身的特点,为此,本文针对这个课题提出一些观点和看法。
兴建特高压电网是国家电网公司响应国家号召,全面落实科学发展观的一项举措。在电能配置发展历程中,长期以来重发电,以兴建发电站为主要协调供电的方式,轻送电造成对电网建设投入的不足,电网的发展相对滞后[1]。特高压电网的建设可支撑我国电力工业、国家能源产业政策和经济社会可持续健康发展,进而使得社会良性进步。近年来,各个地区经济的腾飞造成电力需求的快速上涨,部分地区由于资源匮乏、环境保护等因素的影响不能兴建发电站。电网规划与建设滞后导致输电能力不足,不能跟上城市的发展需要。推进电网建设,加快建设特高压电网,可以很好地解决输电能力不足这一问题,还能够引导电源的合理布局,进行集中化专业化的管理,提高生产效益,降低成本。
虽然福建省已经建成1 000 kV 浙北—福州南特高压输变电线路工程,但是福建省电网现状、电力运行供需状况、电力供求矛盾仍未根本化解[2]。在每天向省外购入400 多万kWh 电量的情况下,全省高峰时段电力仍显不足。
2015 年前后福建省建成福州、泉州2 座1 000 kV 交流特高压变电站,2020 年左右金沙江水电基地通过1 回长约2000 km±800 kV 直流特高压线路向福建送电。目前电网主要分布在福州、泉州、厦门等三个基地,输电线路主要有三条:金沙江水电基地—金沙江整流站—泉州逆变站—厦门电网/泉州电网;江西赣州—泉州—泉州电网;浙江金华—浙江温州—福州—莆田电网。其中,金沙江水电基地到福建泉州、厦门、莆田电网是一个单级传输系统[3],直交流输电规模达到800 kV(如图1)。
图1 主要输电线路图
同时,福建省电网存在4 个方面的缺陷和问题[4-6]:
(1)电源结构存在着不合理性,调节性能差。福建水电资源开发利用率已接近90%,远高于全国的平均水平。水电资源有着较大的局限性,即使有着大型水库的调节,但是降水量还是起到关键作用。一旦遇到旱灾,水电供应就难以为继。2018年福建省一次性能源自给率只有30%,能源品种多元化、来源多样化。
(2)福建电源布局与负荷分布不平衡,电网“北电南送”压力持续加大。福建在建和已取得路条电源项目大多集中在北部,而南部用电负荷高于北部。随着南部厦漳泉龙地区负荷的不断增长,今后“北电南送”输电需求逐年增长,现有的500 kV“北电南送”主干通道输电能力不能满足“十四五”初及以后日益增长的输电需求,给电网安全稳定运行带来压力。根据电网负荷预测及电源规划,“十四五”到“十五五”期间,福建南北电源与负荷需求“倒挂”现象始终存在,且呈逐步扩大趋势,北部、南部电力负荷比约45∶55,而电源装机比约62∶38,福建“北电南送”电力潮流将逐年增大,预计2021 至2022 年将达到1 000 万kW 以上,即使考虑漳州核电等南部大型电源投产,2025 年、2030 年“北电南送”电力仍将逐步增至1 100、1 200万kW 以上,现有的500 kV 输电断面输电极限仅900 万kV,将不能满足安全送电要求。
(3)电力项目上马的速度与经济发展速度不能很好结合,协调运作。福建省电力需求增长明显,2015 年福建省全省用电量达到1 591.31 亿kWh。2019 年福建省全省电量2 572.94 亿kWh,增长3.82%,最高用电负荷3 668.2 万kW,其中水电、核电等清洁能源装机比重超过56%,当前最高用电负荷已突破4 000 万kWh。福建省作为21 世纪“海上丝绸之路”核心区,社会经济加快发展,有力地推动电力需求应平稳较快增长,才能推进其在“一带一路”工作中将发挥重要的作用。
(4)福建省地处“海西经济区”核心区域,具有与台湾地区“五缘”相通的独特优势。近年来经济的发展伴随着对电力资源需求的进一步提升,对供电稳定性要求也进一步加强,而福建省电网支撑能力不足以面对挑战。
特高压电网具有远距离、大容量、低损耗等特点,建设特高压电网将使得福建电网与国家电网进一步融合,对优化资源配置和促进经济发展有着不可忽视的作用。特高压电网建设可以充分发挥山西、陕西、内蒙古、宁夏等资源较为丰富的优势,输电输煤并举,实现更大范围能源资源优化配置[7]。我国特高压电网近年来正在不断地建设中,2016 年,±800 kV 灵州—绍兴等4 项特高压工程投运;2017 年,1 000 kV 胜利—锡盟等6 项特高压工程投运;2019 年,±1 100 kV 准东—皖南等4 项特高压工程投运[8];根据《国网2020 年重点工 作 任务》规划2020 年核准7 条、最少开工3 条特高压线路工程,包括南阳—荆门—长沙、南昌—长沙、荆门—武汉、驻马店—武汉、武汉—南昌等特高压交流工程,以及白鹤滩—江苏、白鹤滩—浙江特高压直流等工程。届时,福建省可以根据西电东送的建设进展综合考虑电源的建设进程。对于负荷比较密集的区域,特高压电网的建设可以提升电网的稳定性,并节约土地资源。
针对福建省电网建设“后劲”不足的问题,现提出以下建议和对策:
(1)加快落实“十三五”电力计划项目,抓紧制订“十四五”电力计划项目,未雨绸缪,加快规划建设一批后续电力项目。尽快开工建设一批新的大型电力项目,应在“十四五”初期建成1 000 kV 福州—长泰特高压输变电工程,实现主干输电网架电压等级从500 kV 向1 000 kV 的提升,满足北部清洁电源送出和南部负荷发展需要,保障电网安全可靠。促使福建电网构建成具有信息化、自动化、互动化特征,网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的坚强智能电网,充分考虑第三次工业革命、全球能源互联网、分布式电源和电动汽车等多元化负荷快速发展等新形势,推动智能化升级,突破智能调控、智能用电等关键技术,推进配电自动化全覆盖。将进一步优化能源配置绿色平台,继续支持清洁能源发展,统筹推进主网和配网、沿海和山区电网发展,将构建“纵向贯通、横向延伸、三省环网”的特高压电网,建成1 000 kV 福州—厦门南北大通道;完善500 kV“省内环网、沿海双廊”骨干网架[9],加强沿海至内陆输电通道建设;全面建成“结构合理、技术先进、灵活可靠、经济高效”的海峡西岸现代配电网,全面提升供电能力,促进智能互联,满足“十三五”的电力需求,为“十四五”的发展打下基础。
(2)加快推进电源项目前期工作,优化办理流程。解决工程项目“三证”(规划许可证、建筑许可证、施工许可证)审批手续程序多、杂的问题;变电站、线路铁塔基础征地手续程序多、杂;征地配套费用高;征地青赔费用高、遇到四周村民阻扰、干涉,施工进度受阻;施工过程道路交通状况差,施工进度受影响。有关政府部门加大科技含量高的技术在特高压工程中的投入,重视特高压立项审批工作(手续、程序等)。特别强调的是,要将加快推进1 000 kV 福州—长泰特高压输变电工程纳入全省电力建设计划,加大力度推进项目前期工作、民事协调和施工建设[10]。积极规划建设特高压电网,通过特高压电网为支撑,各级电网协调构建海峡西岸经济区坚强电网,为建成全国能源互联网添砖加瓦。
(3)在项目选择上,优先考虑清洁电力项目,支持LNG 发电、核电等高效清洁电力项目建设,优化电网结构。核电建设需要坚强电网支撑,需要完善受端电网结构,发挥特高压的强大电力输送和网络市场功能。如宁德核电接入特高压电网,福建电网资源利用效率便可以大大提高,运力紧张问题也得以全面缓解,生态环境保护进一步得到保证。
(4)抓紧实施闽粤电网联网建设,进一步完善福建电力结构,提高电网的安全性和稳定性,加快推进全国大电网联网建设步伐,参与更大范围的电力电量平衡。充分利用积极构建全国乃至全球能源互联网为引领,加快建设中国能源互联网,并以此为契机,打造坚强智能电网,实现各级电网协调发展,达到全面建成网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的现代化电网的目标。
(5)应积极构建以特高压为支撑各级电网协调发展的海西坚强电网,包括了500 kV 电网、±320 kV 厦门柔性直流和220 kV 及以下全电压等级的网络相协调的坚强网架,加快探索大数据5G 网络与电网融合建设及应用示范,促使实现“能源空中走,电送全中国”的目标[11],促进电网发展方式转变,积极投身全球能源互联网建设,主动融入“一带一路”国家战略,更好服务经济社会清洁绿色发展。努力实现福州~厦门1000 kV 南北大通道贯通,完善500 kV“省内环网、沿海双廊”骨干网架,加强沿海至内陆输电通道建设,全面建成“结构合理、技术先进、灵活可靠、经济高效”的海峡西岸现代配电网,使电网智能化达到国内领先水平。推动积极有序发展风电、核电,主动服务清洁电源接入,使电网在更大的范围实现能源资源优化配置,实现清洁能源全额消纳,解决煤炭资源供应不足、季节性缺电等问题。
(6)福建省与台湾省隔海相望,地理位置较为特殊。推进福建省与台湾省的电网互联可行性研究。福建省规划建设的特高压电网正规范、有序、科学地进行着,在不久的将来会实现与全国特高压电网互联[12]。规划海峡两岸电网互联有利于解决台湾省“孤岛电网”的问题,更好地拉动海峡两岸的经济发展,对于促进和平统一也有着较积极作用。
通过调研分析福建省电网现状,指出了福建省电网存在缺陷,提出了建设福建省特高压电网的必要性和重要意义,并提出了今后推进福建省特高压电网建设的建议。特高压电网建设促使各个地区电网联系更加紧密,可以更好地协调和优化电能的配送,提高电能的利用率,降低了损耗。还应该推进海峡两岸的电网互联互通可行性研讨分析,加强海峡两岸的联系与关联,最后达到构建以特高压为支撑各级电网协调发展的海西坚强电网,打造出“安全可靠、绿色智能、互联互通、共享互济”的现代化电网。