- 挖掘存量電網輸送潛力
- 2023年08月24日 來源：經濟日報
提要：推動能源綠色低碳發展，促進新能源消納并不只有新建電網工程一條路。存量電網輸送能力和新能源消納水平取決于電網等級和導線線徑，電壓等級越高、線徑越粗，傳輸能力越強。除了新建輸電通道外，在原有線路上進行交改直改造或交流升壓改造，是提升存量電網輸送能力行之有效的解決辦法。
推動能源綠色低碳發展，促進新能源消納并不只有新建電網工程一條路。存量電網輸送能力和新能源消納水平取決于電網等級和導線線徑，電壓等級越高、線徑越粗，傳輸能力越強。除了新建輸電通道外，在原有線路上進行交改直改造或交流升壓改造，是提升存量電網輸送能力行之有效的解決辦法。
促進新能源消納有了新方法。近日，江蘇揚州—鎮江±200千伏直流輸電工程（簡稱“揚鎮直流”）施工進入關鍵階段，這是國內首個由交流輸電改造為直流輸電的工程，建成后將成為全球輸電容量最大的交改直工程。工程投運后，將顯著提升長江兩岸電網互聯互通能力，在較短時間內解決蘇北中部新能源大幅增長后的消納問題，對國內用電需求大、電網飽和度高、新建空間有限的區域電網結構優化，具有重要借鑒意義。
為何要對在運電網“動刀子”？核心原因是送電能力不足。一直以來，江蘇電網負荷和電源總體呈逆向分布，風電、光伏等電源集中于長江以北地區，而用電需求卻集中于長江南岸。目前，蘇北富集電力送至蘇南消納，主要依靠省內6條過江輸電通道。預計“十四五”時期末，蘇北地區新能源裝機容量將超過5000萬千瓦，北電南送輸電能力需進一步提升。同時，隨著長江沿岸生態保護要求提升，新增跨江輸電通道更為困難。有限的過江通道資源成了長江流域限制新能源開發和清潔能源利用的重要因素之一。
不新建通道可以破解電力輸送難題嗎？答案是肯定的。存量電網輸送能力和新能源消納水平取決于電網等級和導線線徑，電壓等級越高、線徑越粗，傳輸能力越強。同時，相較于交流輸電，同樣電壓等級的直流輸電輸送功率更大、電損更小。因此，除了新建輸電通道外，在原有線路上進行交改直改造或交流升壓改造，是提升存量電網輸送能力行之有效的解決辦法。在過江通道資源有限情況下，只要將原來的“普通公路”改造成新的“高速公路”，就可以進一步滿足新增電力輸送需求。
交改直具有諸多優勢。一是提高輸送容量。以揚鎮直流為例，工程建成后輸電能力將由原來的50萬至60萬千瓦增加到120萬千瓦，遠景輸送能力可提升至360萬千瓦，相當于春秋季南京市近一半的用電負荷，輸電能力實現數倍增長。
二是穩定可靠。交流線路輸送的電能取決于負荷，只能被動響應。直流線路通過電能控制電路，可以靈活精確地控制功率。交改直可實現分區柔性聯絡，在低電壓等級跨分區消納新能源，減輕主網架負擔；在送受端分區發生嚴重故障時還可提供可靠的電力互濟，提升分區電網的可靠性。好比老舊房屋改造后，戶型更加合理，分工有序。
三是經濟高效。在不新建跨江輸電鐵塔情況下完成電網容量升級，不僅能大幅降低過江通道建設難度，縮短建設周期，還能顯著提升已有輸電通道輸電密度和利用效率，實現對存量電網設備挖潛增效。就揚鎮直流長江跨越段改造而言，工期縮短5個月至6個月，總投資減少近6000萬元。
既然交改直好處頗多，為何工程新建時沒有直接采用直流輸電呢？那是因為早年受技術、材料限制，相較交流輸電，直流輸電在靈活組網和升壓降壓等方面存在劣勢。并且結合當時電網發展狀況，建設220千伏交流輸電線路，完全可以滿足當時乃至日后一定時期內的負荷增長需求。如今，新能源發展速度迅猛，存量過江輸電通道已無法滿足當前新能源消納和電網發展需求，亟需進行輸電通道改造。
揚鎮直流是電網存量設備挖潛增效的創新典范，值得同類區域電網建設借鑒。隨著經濟社會快速發展，中東部地區用電需求日益增長，但往往這些人口密集地區建設電網的空間非常有限。交改直適合在輸電通道資源相對緊張的情況下，兩個不同區域電網之間長距離輸送電能，可充分挖掘現有輸電通道潛能，有效提高輸電密度和電網穩定性。尤其在“雙碳”背景下，隨著新能源躍升式發展，推廣交改直技術可以有效緩解國內新增通道代價高昂或實施困難場景下新能源輸送消納壓力，對實現“雙碳”目標具有重要意義。
能源轉型不僅要追求綠色低碳，還要尋求社會總成本最低。事實證明，推動能源綠色低碳發展，促進新能源消納并不只有新建電網工程一條路。揚鎮直流工程是利用現有電網資產實現高質量發展的有益探索，它提示我們：存量電網資源也是一筆隱形財富，不妨多花點心思，充分挖掘存量電網潛力，形成更多更好的新型能源系統解決方案。
