黃海
(國網福建省電力有限公司建設分公司(省咨詢公司)福建福州 350013)
目前,特高壓電網建設是很多專家學者探討的課題。福建省作為海峽西岸經濟區的重要一個區域,又是“一帶一路”21世紀海上絲綢之路核心區,“八山一水一分田”顯著的地理位置特色,自身在電源建設和電網建設等方面也凸顯自身的特點,為此,本文針對這個課題提出一些觀點和看法。
興建特高壓電網是國家電網公司響應國家號召,全面落實科學發展觀的一項舉措。在電能配置發展歷程中,長期以來重發電,以興建發電站為主要協調供電的方式,輕送電造成對電網建設投入的不足,電網的發展相對滯后[1]。特高壓電網的建設可支撐我國電力工業、國家能源產業政策和經濟社會可持續健康發展,進而使得社會良性進步。近年來,各個地區經濟的騰飛造成電力需求的快速上漲,部分地區由于資源匱乏、環境保護等因素的影響不能興建發電站。電網規劃與建設滯后導致輸電能力不足,不能跟上城市的發展需要。推進電網建設,加快建設特高壓電網,可以很好地解決輸電能力不足這一問題,還能夠引導電源的合理布局,進行集中化專業化的管理,提高生產效益,降低成本。
雖然福建省已經建成1 000 kV 浙北—福州南特高壓輸變電線路工程,但是福建省電網現狀、電力運行供需狀況、電力供求矛盾仍未根本化解[2]。在每天向省外購入400 多萬kWh 電量的情況下,全省高峰時段電力仍顯不足。
2015 年前后福建省建成福州、泉州2 座1 000 kV 交流特高壓變電站,2020 年左右金沙江水電基地通過1 回長約2000 km±800 kV 直流特高壓線路向福建送電。目前電網主要分布在福州、泉州、廈門等三個基地,輸電線路主要有三條:金沙江水電基地—金沙江整流站—泉州逆變站—廈門電網/泉州電網;江西贛州—泉州—泉州電網;浙江金華—浙江溫州—福州—莆田電網。其中,金沙江水電基地到福建泉州、廈門、莆田電網是一個單級傳輸系統[3],直交流輸電規模達到800 kV(如圖1)。

圖1 主要輸電線路圖
同時,福建省電網存在4 個方面的缺陷和問題[4-6]:
(1)電源結構存在著不合理性,調節性能差。福建水電資源開發利用率已接近90%,遠高于全國的平均水平。水電資源有著較大的局限性,即使有著大型水庫的調節,但是降水量還是起到關鍵作用。一旦遇到旱災,水電供應就難以為繼。2018年福建省一次性能源自給率只有30%,能源品種多元化、來源多樣化。
(2)福建電源布局與負荷分布不平衡,電網“北電南送”壓力持續加大。福建在建和已取得路條電源項目大多集中在北部,而南部用電負荷高于北部。隨著南部廈漳泉龍地區負荷的不斷增長,今后“北電南送”輸電需求逐年增長,現有的500 kV“北電南送”主干通道輸電能力不能滿足“十四五”初及以后日益增長的輸電需求,給電網安全穩定運行帶來壓力。根據電網負荷預測及電源規劃,“十四五”到“十五五”期間,福建南北電源與負荷需求“倒掛”現象始終存在,且呈逐步擴大趨勢,北部、南部電力負荷比約45∶55,而電源裝機比約62∶38,福建“北電南送”電力潮流將逐年增大,預計2021 至2022 年將達到1 000 萬kW 以上,即使考慮漳州核電等南部大型電源投產,2025 年、2030 年“北電南送”電力仍將逐步增至1 100、1 200萬kW 以上,現有的500 kV 輸電斷面輸電極限僅900 萬kV,將不能滿足安全送電要求。
(3)電力項目上馬的速度與經濟發展速度不能很好結合,協調運作。福建省電力需求增長明顯,2015 年福建省全省用電量達到1 591.31 億kWh。2019 年福建省全省電量2 572.94 億kWh,增長3.82%,最高用電負荷3 668.2 萬kW,其中水電、核電等清潔能源裝機比重超過56%,當前最高用電負荷已突破4 000 萬kWh。福建省作為21 世紀“海上絲綢之路”核心區,社會經濟加快發展,有力地推動電力需求應平穩較快增長,才能推進其在“一帶一路”工作中將發揮重要的作用。
(4)福建省地處“海西經濟區”核心區域,具有與臺灣地區“五緣”相通的獨特優勢。近年來經濟的發展伴隨著對電力資源需求的進一步提升,對供電穩定性要求也進一步加強,而福建省電網支撐能力不足以面對挑戰。
特高壓電網具有遠距離、大容量、低損耗等特點,建設特高壓電網將使得福建電網與國家電網進一步融合,對優化資源配置和促進經濟發展有著不可忽視的作用。特高壓電網建設可以充分發揮山西、陜西、內蒙古、寧夏等資源較為豐富的優勢,輸電輸煤并舉,實現更大范圍能源資源優化配置[7]。我國特高壓電網近年來正在不斷地建設中,2016 年,±800 kV 靈州—紹興等4 項特高壓工程投運;2017 年,1 000 kV 勝利—錫盟等6 項特高壓工程投運;2019 年,±1 100 kV 準東—皖南等4 項特高壓工程投運[8];根據《國網2020 年重點工 作 任務》規劃2020 年核準7 條、最少開工3 條特高壓線路工程,包括南陽—荊門—長沙、南昌—長沙、荊門—武漢、駐馬店—武漢、武漢—南昌等特高壓交流工程,以及白鶴灘—江蘇、白鶴灘—浙江特高壓直流等工程。屆時,福建省可以根據西電東送的建設進展綜合考慮電源的建設進程。對于負荷比較密集的區域,特高壓電網的建設可以提升電網的穩定性,并節約土地資源。
針對福建省電網建設“后勁”不足的問題,現提出以下建議和對策:
(1)加快落實“十三五”電力計劃項目,抓緊制訂“十四五”電力計劃項目,未雨綢繆,加快規劃建設一批后續電力項目。盡快開工建設一批新的大型電力項目,應在“十四五”初期建成1 000 kV 福州—長泰特高壓輸變電工程,實現主干輸電網架電壓等級從500 kV 向1 000 kV 的提升,滿足北部清潔電源送出和南部負荷發展需要,保障電網安全可靠。促使福建電網構建成具有信息化、自動化、互動化特征,網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動的堅強智能電網,充分考慮第三次工業革命、全球能源互聯網、分布式電源和電動汽車等多元化負荷快速發展等新形勢,推動智能化升級,突破智能調控、智能用電等關鍵技術,推進配電自動化全覆蓋。將進一步優化能源配置綠色平臺,繼續支持清潔能源發展,統籌推進主網和配網、沿海和山區電網發展,將構建“縱向貫通、橫向延伸、三省環網”的特高壓電網,建成1 000 kV 福州—廈門南北大通道;完善500 kV“省內環網、沿海雙廊”骨干網架[9],加強沿海至內陸輸電通道建設;全面建成“結構合理、技術先進、靈活可靠、經濟高效”的海峽西岸現代配電網,全面提升供電能力,促進智能互聯,滿足“十三五”的電力需求,為“十四五”的發展打下基礎。
(2)加快推進電源項目前期工作,優化辦理流程。解決工程項目“三證”(規劃許可證、建筑許可證、施工許可證)審批手續程序多、雜的問題;變電站、線路鐵塔基礎征地手續程序多、雜;征地配套費用高;征地青賠費用高、遇到四周村民阻擾、干涉,施工進度受阻;施工過程道路交通狀況差,施工進度受影響。有關政府部門加大科技含量高的技術在特高壓工程中的投入,重視特高壓立項審批工作(手續、程序等)。特別強調的是,要將加快推進1 000 kV 福州—長泰特高壓輸變電工程納入全省電力建設計劃,加大力度推進項目前期工作、民事協調和施工建設[10]。積極規劃建設特高壓電網,通過特高壓電網為支撐,各級電網協調構建海峽西岸經濟區堅強電網,為建成全國能源互聯網添磚加瓦。
(3)在項目選擇上,優先考慮清潔電力項目,支持LNG 發電、核電等高效清潔電力項目建設,優化電網結構。核電建設需要堅強電網支撐,需要完善受端電網結構,發揮特高壓的強大電力輸送和網絡市場功能。如寧德核電接入特高壓電網,福建電網資源利用效率便可以大大提高,運力緊張問題也得以全面緩解,生態環境保護進一步得到保證。
(4)抓緊實施閩粵電網聯網建設,進一步完善福建電力結構,提高電網的安全性和穩定性,加快推進全國大電網聯網建設步伐,參與更大范圍的電力電量平衡。充分利用積極構建全國乃至全球能源互聯網為引領,加快建設中國能源互聯網,并以此為契機,打造堅強智能電網,實現各級電網協調發展,達到全面建成網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動的現代化電網的目標。
(5)應積極構建以特高壓為支撐各級電網協調發展的海西堅強電網,包括了500 kV 電網、±320 kV 廈門柔性直流和220 kV 及以下全電壓等級的網絡相協調的堅強網架,加快探索大數據5G 網絡與電網融合建設及應用示范,促使實現“能源空中走,電送全中國”的目標[11],促進電網發展方式轉變,積極投身全球能源互聯網建設,主動融入“一帶一路”國家戰略,更好服務經濟社會清潔綠色發展。努力實現福州~廈門1000 kV 南北大通道貫通,完善500 kV“省內環網、沿海雙廊”骨干網架,加強沿海至內陸輸電通道建設,全面建成“結構合理、技術先進、靈活可靠、經濟高效”的海峽西岸現代配電網,使電網智能化達到國內領先水平。推動積極有序發展風電、核電,主動服務清潔電源接入,使電網在更大的范圍實現能源資源優化配置,實現清潔能源全額消納,解決煤炭資源供應不足、季節性缺電等問題。
(6)福建省與臺灣省隔海相望,地理位置較為特殊。推進福建省與臺灣省的電網互聯可行性研究。福建省規劃建設的特高壓電網正規范、有序、科學地進行著,在不久的將來會實現與全國特高壓電網互聯[12]。規劃海峽兩岸電網互聯有利于解決臺灣省“孤島電網”的問題,更好地拉動海峽兩岸的經濟發展,對于促進和平統一也有著較積極作用。
通過調研分析福建省電網現狀,指出了福建省電網存在缺陷,提出了建設福建省特高壓電網的必要性和重要意義,并提出了今后推進福建省特高壓電網建設的建議。特高壓電網建設促使各個地區電網聯系更加緊密,可以更好地協調和優化電能的配送,提高電能的利用率,降低了損耗。還應該推進海峽兩岸的電網互聯互通可行性研討分析,加強海峽兩岸的聯系與關聯,最后達到構建以特高壓為支撐各級電網協調發展的海西堅強電網,打造出“安全可靠、綠色智能、互聯互通、共享互濟”的現代化電網。