“未來，我國水電開發的戰略重心在西南地區。全國水能資源蘊藏量約6.9億千瓦，目前全國已建成投運水電3.8億千瓦，其中西藏待開發水電超過2億千瓦。”中國工程院院士、中國電機工程學會理事長、國際電工委員會第36屆主席舒印彪說道，西南地區新能源資源豐富，青藏高原也是世界太陽能最豐富的地區之一，“太陽能資源占全國30%以上”。
11月1日，以“源網荷儲協同發力，加快構建西南新型電力系統”為主題的2024年西南能源發展論壇在四川成都成功舉行。該論壇由國家電網有限公司西南分部、中國電力工程顧問集團西南電力設計院有限公司共同主辦，來自政府部門、能源企業、高等院校、科研機構、行業協會等方面的院士專家等齊聚一堂，共同探討西南新型電力系統建設的機遇挑戰、構建路徑等話題。
“西南地區是我國‘西電東送’戰略的重要組成部分，西南電網已建在建特高壓直流工程設計容量超過5300萬千瓦，2014年以來跨區清潔能源外送電量累計超過1萬億千瓦時。” 在舒印彪看來，這是對東部地區經濟社會發展巨大的能源支撐，也是東部地區實現減碳降碳的一個巨大支撐。
“未來西南地區可以依托優質的水風光清潔能源資源，成為我國能源供應增長的重要一極，以及清潔電力發展的重要基地，在全國能源發展戰略格局中發揮重要的戰略支撐作用。”他說。
活動現場
“清潔能源比例最高的區域電網”
截至2023年底，全國發電裝機容量29.2億千瓦，其中可再生能源發電裝機15.19億千瓦，占全國發電總裝機的比重達到52%，占全球可再生能源發電總裝機近四成。
“西南地區已經建成清潔能源比例最高的一個區域電網，水風光清潔能源裝機已經達到1.3億千瓦，占總裝機比例接近80%。” 舒印彪說道，這不僅是在中國，在世界上也是比例最高的地區之一，“建成了全球最大的新能源供應體系”。
今年7月，國網能源院新能源研究所發布顯示，2023年，我國新能源發電量約1.47萬億千瓦時，同比增長23%，占總發電量的15.6%，同比提高約2個百分點，進入IEA等機構定義的高比例新能源階段，新能源利用率達97.6%，“自2018年以來連續六年超過95%，與德國等發達國家水平相當”。
換句話說，在新能源發電占比迅速提升的同時，去年全國棄風棄光率不足3%。截至8月底，我國發新能源電力裝機規模為12.7億千瓦，占總發電裝機比重超過40%，電網資源優化配置能力顯著增強。“全國已經形成大電網互聯格局，建成以特高壓為骨干網架、各級電網協調發展的全國聯網格局。”
舒印彪提及，目前投運的特高壓直流輸電工程達20條，建成蒙西、錫盟等特高壓交流快速通道，支撐西南水電基地和西北綜合能源基地的開發。我們特高壓輸電技術是具有完全自主知識產權的、中國首創的，具有遠距離、大容量、低損耗的現代輸電技術，它的發源地就在向上通道，“從四川開始，中國電網保持了長期安全穩定運行的記錄，電力系統抵御重大自然災害和事故風險的能力顯著增強”。
“新世紀以來，我國沒有發生大面積停電事故，創造了特大規模電網安全運行的世界紀錄。”舒印彪認為，與此同時，電力市場改革不斷深化，統一市場、兩級運作的電力市場架構基本建立，交易量逐漸上升，形成發電側、受電側多元競爭的格局。
2023年，全國市場化的交易電量達到5.7萬億千瓦時，是全社會用電量的61%。我國電價長期保持了較低水平，平均銷售電價比美國低10%。過去十年，我國單位GDP能耗累計下降27%，碳強度下降34%，單位發電量的碳排放減少22%，電氣化率在快速提升。
“尤其水電核電技術不斷取得突破，在西南地區投產了全球最大單機容量的百萬千萬級的水電機組，就是白鶴灘水電機組。建成了世界最高的雅礱江錦屏一級水電站等一系列重大工程等，建成長江流域巨型水電站群，構建了世界最大的清潔能源走廊。”舒印彪說。
“送受一體的接續能源基地”
近年來，以“新三樣”為代表的新能源產業快速發展，2020年全國“新三樣”出口達1.06萬億元。“這是我國向全球貢獻綠色低碳技術的一個重要標志。”在舒印彪看來，我國新能源投資規模占全球投資規模的三分之一，尤其是西南地區以動力電池、晶硅光伏位代表的綠色低碳產業近些年快速崛起。
數據顯示，2023年以來，四川生產動力電池占到全國總產量的1/6，多晶硅產量占全國的1/5。今年上半年，四川生產動力電池64.6GWh，同比增長56.4%，產量約占全國的五分之一。
這是四川及西南地區在國家能源戰略中突出地位的生動縮影。“西南地區是我國最重要的清潔能源戰略基地，未來水電開發的重點仍然是西南地區，我國水能資源蘊藏量是6.9億千瓦，主要分布在西部地區，占全國的2/3。目前全國已建成投運的水電3.8億千瓦，東部水電已經基本開發完畢，待開發水電資源的80%都在西部地區，主要是在西藏。”
舒印彪認為，西南地區新能源資源豐富，青藏高原是世界上太陽能最豐富的地區之一，太陽能資源占全國的30%以上。西藏和川西地區日照多、輻射強，年太陽總輻射量比同維度低海拔地區要高50%～100%。“初步估算西藏太陽能資源技術可開發規模超過7億千瓦，風能資源主要分布在西藏中西部和川西地區，技術可開發量分別為1.8億千瓦和2000萬千瓦。”
在他看來，西南地區是我國“西電東送”戰略重要組成部分，西南電網已建在建特高壓直流工程，設計總容量超過5300萬千瓦。2014年以來，跨區清潔能源外送電量累計超過1萬億千瓦時，這是對東部經濟社會發展的巨大的能源支撐，也是東部清潔能源實現減碳降碳的一個巨大支撐。
接下來，西南地區可以依托優質的水風光清潔能源的資源，成為我國能源供應增長的重要一極，以及是清潔電力發展的重要基地，在全國能源發展戰略格局中發揮重要的戰略支撐作用。
“從中長期看，西南地區作為我國經濟發展的一個重要增長極，將由送端能源基地變為送受一體的接續能源基地。”舒印彪說，川渝地區常住人口超過1億人，近年來成渝地區雙城經濟圈作為西部高質量發展的增長極正在加速崛起，培育形成多個國家先進制造業集群和國家戰略性新興產業集群，“人口規模和產業轉型升級將拉動用電需求持續快速增長”。
據預測，2030年川渝地區用電量將超過9000億千瓦時，比2023年增加約4000億千瓦時。“未來西南地區在滿足區域內快速增長用電需求的同時，還要繼續保障國家實現‘西電東送’戰略的可持續實施。”舒印彪認為，實現“雙碳”目標，需要發揮西南地區清潔能源的資源優勢，構建西南新型電力系統是必由之路，這既需要克服新型電力系統建設面臨的一些普遍性技術問題和發展模式問題，也需要解決一些西南地區獨有的難題。
構建西南新型電力系統的挑戰
“我們過去常常講，一個國家的能源體系是與其資源稟賦相適應的，而不是照搬照抄。電力系統的發展也是和經濟社會發展密切關聯的。”舒印彪表示，西南地區的電力供需矛盾需要高度重視。
數據顯示，西南地區內用電源是低于負荷增長的，2018年至2023年，內用電源新增2700萬千瓦，同期負荷增長4100萬千瓦，電力供應不足問題逐漸凸顯。更為重要的是，2030年后，四川水電基本開發完畢，火電發展空間有限，考慮在建的疆電入川和隴電入川工程，預計電量缺口仍超過500億千瓦時。
“過去幾年，我們都感受到了。2022年四川經歷了持續時間較長的高溫，水電出力、風電出力都大幅降低，帶來很大的用電缺口。”在舒印彪看來，新能源大規模開發也將對系統平衡帶來新的挑戰。新能源出力受天氣影響顯著，不僅具有日內顯著的隨機性和波動性，而且隨著季節變化呈現不同市場的間歇性，改變了傳統電力平衡機制。
再加之西南地區水電占比高、電量分布不均的特性，系統平衡的難度進一步加大。在舒印彪看來，西南新型電力系統構建也存在自身特征帶來的安全性和靈敏性挑戰。比如，跨區直流多起點、多落點并存，“目前以大規模直流外送為主，主要是多起點，今后還要外電入川渝，還要有更多的落點”。
與此同時，西藏電網也面臨“大機小網”的挑戰，西藏未來將成為數億千瓦裝機的大送端，而西藏電網自身負荷小、覆蓋區域廣、內部聯系薄弱。隨著“雙碳”目標逼近，西藏光伏資源一定是西南電網的一個重要支撐。
這些都是西南電網面臨的突出問題，也是構建西南新型電力系統重點破局的方向。舒印彪認為，要加快開發水電、推動調節能力建設、提升電力保障能力、科學謀劃西南電網格局，以及創新政策和市場機制，加快構建適合西南地區的新型電力系統。
在他看來，水電是含碳量最低的可再生能源，是新型電力系統急需的靈活調節資源，能夠為系統安全運行提供重要的技術支撐。要用好水電這一優質資源，盡可能地加快開發，特別是做好金沙江中上游等主要河流戰略性工程和控制性水庫工程的勘測設計，加快推動瀾滄江上游8個梯級水電開工建設，充分發揮水風光互補的潛力。
其次，還要加快推動調節能力建設，西南地區要構建總量充裕、結構合理、多元互補的儲能調節體系，發展水電梯級調度和跨流域補償調節技術，與新能源進行配合，構建起一個高效的清潔能源系統的科學運行模式。
同時，還要提升西南電網電力保障能力。要從供需兩端協同發力，在供給側要多措并舉，提升電源的供應能力，加快開發本地的水電和新能源，保留一定規模的煤電，發揮好煤電供給保障作用，推進區域內西藏、區域外新疆向川渝負荷中心送電，擴大西南、西北、云貴聯網，發揮大電網廣域互濟優勢。此外，在需求側也要優化產業結構，鼓勵發展新興產業，降低高能耗產業比重，提升能源利用效率。
“發揮政策、市場機制，優化資源配置是構建西南新型電力系統的重要保障。”在舒印彪看來，要完善水電支持政策、加強電力市場建設，創新接續送電利益平衡機制。“科學合理地設計西南區內用電與跨區送電的電定價機制，優化電價結構，實現西南自用電與接續送電的利益均衡。”他說。
