新能源電力實現“乾坤大挪移”

在毛烏素沙地邊緣的戈壁灘上，一塊400多畝的土地上鐵塔林立。每天都會有將近1億度的電從這里不停歇地輸送到1300多公里外的海濱城市青島，并通過當地電網輸送至華北地區的一些城市。

這里是世界首條±660千伏直流輸電工程——寧東至山東直流輸電工程的“電源端”銀川東換流變電站。這一開啟中國“西電東送”北通道的超級工程，有20%的電力基塔位于沙漠，卻在3600多天里保持安全平穩運行，長期處于滿負荷狀態。

特高壓是世界上最先進的輸電技術，被喻為世界電力的“珠穆朗瑪峰”。我國是世界上第一個全面掌握特高壓技術和第一個將其投入商業運營的國家。

西部地區能源資源豐富，東部地區經濟發達、用電量大……我國的能源資源稟賦和電力需求呈逆向分布。在西部煤礦附近建設大型電站，然后通過延綿千里的“電力天路”，將電力輸送到一次能源資源匱乏的東中部地區，特高壓成為平衡我國能源供需、解決部分地區能源短缺的重要手段。

然而，能源革命正在加速。我國新能源總規模目前已居于世界前列，“碳達峰、碳中和”戰略的實施更使我國非化石能源替代化石能源的步伐日漸加快。

寧夏，是我國首個新能源綜合示范區，同時也是“西電東送”的重要送端，這里的電被送往十幾個省份。然而，近年來，以這里為起點架設起的兩條“電力天路”正悄然發生著變化，越來越多的“綠電”開始穿越戈壁、沙漠、黃河，被輸送到全國各地……

“寧夏在全國率先創新性地實行了新能源與火電‘打捆’交易的模式，在寧夏電力外送的大通道里，新能源和煤電的‘手’拉在了一起。”寧夏發改委能源發展處處長海濤說。

不僅是寧夏，如今，新能源電力在我國大地上“乾坤大挪移”，并且輸送規模仍在不斷擴大，新能源在全國范圍內供需更加匹配。

西部崛起新能源高地

在“世界屋脊”青藏高原東北部的荒漠化土地上，一排排深藍色的光伏板在陽光的照耀下熠熠生輝。架高1.2米的光伏板下方生長著茂密的植被，時不時有羊群奔跑穿梭。

“以前這里不長草，現在有了光伏板，草長得好，羊也膘肥體壯。”當地牧民向占魁說。

以光伏為主的新能源產業在這里快速崛起后，當地還探索出了一條光伏治沙的新路徑，實現了光伏發電與生態畜牧業的有機結合。如今，這片區域已成為全球單體容量最大、集中發電規模最大的光伏電站群。

我國西北不僅化石能源富集，太陽能、風能資源也同樣充沛，并且有大面積的荒漠化土地可供利用。原來的劣勢如今變成了發展新能源得天獨厚的優勢，新能源在這里迎來了爆發式增長。如新能源大省青海的新能源裝機已占全省電力裝機的61%。

然而，新能源不僅要建起來，更要發出來，只有真正把新能源電力裝機轉化成新能源電量，才能促進減排。西部地區無法就地消納這些電量時，一條條“電力天路”成為了加速推進新能源發展的“法寶”。

2020年12月30日，世界上首條專為清潔能源外送建設的特高壓通道——青海至河南±800千伏特高壓直流工程建成投運。這一全長1500多公里的“電力天路”已累計向華中等地區輸送“綠電”超160億千瓦時。

“這條特高壓完全靠清潔能源自身互補能力獨立供電，實現了遠距離輸送大規模可再生能源的突破，1秒的輸電量就足夠一個普通家庭使用兩年。”位于青豫特高壓起點的青南換流站站長李斌善說，這樣將給青海新增了消納8800臺風機發電量的能力。

“隨著寧夏外送電規模的不斷擴大，吸引了眾多大型企業來到寧夏開發電力資源，拉動了寧夏清潔能源裝機的快速增長。10年間，寧夏新能源裝機規模從85萬千瓦增加到2574萬千瓦，增長至原來的30倍。”海濤說。

數據顯示，2020年，我國22條特高壓線路年輸送電量達5318億千瓦時，其中，可再生能源電量2441億千瓦時，可再生能源電量占全部輸送電量的46%。

“綠電”外送增添減碳力量

源源不斷的“綠電”正在通過“電力天路”送往全國各地。如今，西北荒灘上的一陣風、一束光，下一秒就變成了東部地區的一度電，點亮城市夜晚的霓虹燈。

在充分發揮特高壓“大容量、遠距離、高效能”的輸送優勢中，西部新能源的利用水平越來越高，電網結構中的“綠電”占比也逐步加大。新能源電力的輸送、跨省跨區配置日漸成為我國大規模減碳的有效途徑。

“按照目前設計年輸送功率，青豫直流工程滿負荷運行后，每年可向華中等地區輸送青海省的清潔電能400億千瓦時，相當于替代原煤1800萬噸，減排二氧化碳2960萬噸。”李斌善說。

“綠電”外送，對我國實現“雙碳”目標起到了助推器的良好作用。在推動能源變革轉型的過程中，清潔主導、互聯互通的我國能源互聯網正在加速形成。

權威機構研究數據顯示，預計到2035年，我國電源總裝機將達到43.7億千瓦，其中清潔能源發電裝機占比將達到75%，2050年這一數據將達到90%。新能源發電裝機和發電量將在未來占電力系統主導地位。

未來，我國新能源進一步起跳，特高壓建設也將繼續推進。“十四五”期間，我國將在西北、西南能源基地新建多個電力外送特高壓直流工程，總輸電容量有望達到5600萬千瓦。

伴隨而來的則是外送電規模的持續擴大。預計到2025年，我國跨區跨省電力流將由2019年的2.2億千瓦增大到3.6億千瓦。而實現大范圍內的能源優化配置，更有助于我國大規模開發和高效利用新能源。

“我們正在積極謀劃推進第三條以輸送新能源為主的外送通道——寧夏至華中（湖南）±800千伏特高壓直流外送通道，為新能源電力消納提供空間，推進能源結構調整，努力實現‘綠電’能發盡發、能送盡送、能用盡用。”國網寧夏電力有限公司副總工程師閆志彬說，這條直流與之前通道的最大的區別是以輸送新能源為主，而且不新增火電，新能源電量輸送比例目標超過50%。

如今，我國正在加快構建以新能源為主體的新型電力系統，隨著新能源的大規模接入，智能電網、儲能等前沿、關鍵技術的研發、推廣和應用也將實現新的突破。