坚强智能电网:统一电力市场的高效配置平台
电网是电力市场的物质基础,具有网络市场功能,既是输送载体又是市场载体。当前,以特高压为骨干网架的坚强智能电网建设取得积极进展,全国电网(除台湾外)已实现互联。大市场的基础是大电网,我国统一电力市场建立的基础是坚强的国家骨干电网。
刘纪鹏认为,正是由于有全国统一市场的现实需求,特高压电网技术获得了令发达国家仰视的成就,形成国家竞争力。事实表明,全国联网取得了相当成就,应该被人们看到。
目前,我国跨大区联网主要采用500千伏交流线路。500千伏交流线路输送能力有限,如果西部能源基地的电力全部采用500千伏输电线路送往用电负荷中心,需要架设过多的输电线路回数,而线路走廊紧张将会限制输电线路的建设,在沿海经济发达地区这一矛盾尤为突出。此外,500千伏交流线路的经济送电距离为500-800千米。随着我国能源资源开发的逐步西移和北移,我国西部和北部能源产地与东部消费地区的能源输送距离越来越远。北部煤电基地距离华中、华东负荷中心约800-1700公里,西南水电距离华中、华东负荷中心约1500-2500公里,新疆煤电和西藏水电距离东部负荷中心将超过3000公里。如此远距离、大规模的电力输送,远远超出了500千伏电网的承受能力。全国统一电力市场的建设和能源资源的大范围优化配置,提出了建设更高电压等级全国骨干网架的要求。
欧洲能源管理师、中德可再生能源合作中心执行主任陶光远说,未来功率巨大且不稳定的西部和北部风电与太阳能电力的传输,以及随之产生的包括可调节电源、储能和灵活用电在内的智能电网运行,需要有一个非常可靠和高效的技术和经济机制进行调节控制,这是未来大量可再生能源电力并网后不能回避的严峻问题。如果上述问题没有有效的解决方案,那么在可再生能源蓬勃发展的形势下,电网可能会面临严重的困境。
与500千伏电网相比,1000千伏特高压电网具有输送容量大、距离远和损耗小的优点。1000千伏特高压交流输电线路输送功率约为500千伏线路的四至五倍;±800千伏直流特高压输电能力是±500千伏线路的两倍多;在输送相同功率的情况下,与500千伏线路相比,特高压交流线路可将最远送电距离延长3倍,而损耗却只有500千伏线路的25%至40%,并且可以节省60%的土地资源。更重要的是,特高压电网还可以大幅度提高电网自身的安全性、可靠性、灵活性和经济性。
通过特高压电网的建设和发展,将使我国大区域之间的电网联系变得紧密,全国范围内的电力交易将更加顺畅。特高压电网西起煤电和水电基地,东接负荷中心,从空间上实现了发电企业与电力负荷中心区域的直接相连,打破了区域限制,为大型煤电、大型水电、大型核电参与电力市场竞争提供了“高速公路”。通过为更多的市场主体提供输电通道,将减少单个市场主体的市场份额,从而实现充分的电力竞争,最终使电力用户真正享受到实惠。
据中国工程院院士郭剑波介绍,通过特高压实现大区联网,使得我国电网形态、结构、功能都发生深刻变化,电网分层分区更加合理,跨区跨省电力输送能力不断提升,输送需求也逐步加强,将改变传统电力电量分省分区就地平衡的格局。随着跨区资源配置能力的成倍提升和“三华”同步电网的形成,将为大范围实现电力资源优化配置提供坚实可靠的物质基础和载体,这就要求必须大力发展跨区跨省交易,建立全国电力市场,通过市场机制促进电网的市场功能有效发挥,推进西部和北部大水电、大煤电、大型可再生能源基地的集约化开发,引导资源的合理流动和优化配置。