实施大规模高比例新能源外送攻坚行动 加快构建新型电力系统

中国工程院院士 汤广福

　　党的二十大报告和二十届三中全会提出“深入推进能源革命”“加快规划建设新型能源体系”。规划建设新型能源体系、加快构建新型电力系统的重点就是大力发展新能源。我国新能源资源主要分布在西部、北部地区，推进大规模高比例新能源开发外送，是落实“双碳”目标任务、促进能源电力绿色低碳转型的有效途径，是加快建设新型电力系统和新型能源体系的关键举措，是推动全国清洁能源资源优化配置、保障中长期电力供应的必然选择。目前，我国已建成投运“19交20直”特高压交直流输电工程，“西电东送”输电能力超过3亿千瓦、累计送电超过3万亿千瓦时，有效支撑了中东部地区约1/5的用电需求。为支撑西部、北部清洁能源基地开发外送，国家“十四五”规划再建设一批跨区输电通道，这些输电通道大多起点于沙漠戈壁荒漠地区，送端近区电网支撑薄弱、受端电网“空心化”严重，特别是随着输送新能源比例的提高，输电通道安全稳定运行和高效利用面临多重挑战，对先进技术要求迫切。

　　国家发展改革委、国家能源局、国家数据局印发《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》（以下简称《行动方案》），实施大规模高比例新能源外送攻坚行动，以提升输电通道新能源电量占比为重点，提出提高在运输电通道新能源电量占比和开展新增输电通道先进技术应用两项重大任务，并明确了重点措施，准确把握了大规模高比例新能源外送的趋势任务、发展需求和技术背景，强存量、优增量，具有重要的实践指导意义。

　　要优化电源配置，提升在运输电通道新能源电量占比。在运输电通道配套电源以常规电源为主，支撑调节能力充沛，新能源接纳空间大。同时，在运输电通道送受端通常接入强交流系统，电网安全稳定水平高，部分通道具备网汇新能源外送的条件。要高度关注在运输电通道输送新能源的适应性，一是要加强支撑能力建设，一方面新能源开发宜靠近送端换流站和火电、水电等其他配套电源，以利于打捆送出，另一方面要加强抽水蓄能、新型储能等调节支撑资源配置。二是要提升常规直流技术性能。常规直流技术不能频繁调节功率，主要受制于换流变压器分接开关和交流滤波器的动作次数限制，应加强直流控制策略优化研究，提升输送新能源适应性。三是要保障在运通道保供能力。重视配套新能源占比提升对受端电力保供的影响，推动送受端就通道功能定位和电力支撑能力取得一致。我国部分在运通道投产已达20年，逐步达到改造年限，可以借助改造，加强新技术应用，有效解决常规直流换相失败问题。

　　要采用先进技术，提升新建输电通道新能源电量比例。新建输电通道均采用“三位一体”开发模式，要求输电通道、配套煤电、新能源同步规划、有序建设、同步投产。“十四五”规划输电通道大多起点于沙漠戈壁荒漠地区，送端电网支撑能力弱，特别是通道配套支撑性煤电面临进一步减少的趋势，需要依靠输电技术进步提高通道运行安全性。同时，我国在特高压交直流输电技术、大容量IGBT器件和换流阀、IGCT技术、先进储能技术、低频输电技术、CCUS等先进发电技术、构网型控制技术等方面不断取得突破，为大规模新能源基地开发外送提供了坚实技术支撑。从输电装备看，传统常规直流对系统支撑要求高，存在送端暂态过电压越限、受端电压稳定、多回直流同时换相失败等难题，需要研发特高压大容量柔性直流输电技术，支撑送端大规模新能源接入和受端潮流可靠疏散；改进常规直流输电技术，采用可控换相换流阀（CLCC）等先进技术；结合柔性直流输电具备孤岛运行能力的特点，考虑在远离主网的沙戈荒工程中探索多端直流孤岛运行的技术。超前研究低频输电、嵌入式直流等先进输电技术，扩充进一步提升输送新能源规模的技术储备。加强新能源和外送通道协同设计，超前示范应用直流组网技术。从发电装备看，要进一步挖掘配套煤电的调节支撑能力，实现配套煤电的调峰深度，采用CCUS等先进技术提高煤电清洁性；积极采用构网型技术改造新能源发电和储能，提高各类设备的涉网性能和主动支撑能力；研究长时大容量储能技术，提升对新能源的跨时段、跨季节、大幅度调节；研究藏东南等高海拔地区清洁能源基地构建技术，提出适应于多端直流送出拓扑结构的水光储多能互补联合配置方案，采用水资源上下游协同、跨流域水资源互补及水光跨区域一体化调度、水电机组调相技术等提高水电支撑能力。

　　要加强送受端协调，发挥机制保障作用，切实保障输电通道输送新能源能力。输电通道输电能力特别是输送新能源能力的提升，涉及送端电源结构、系统支撑，受端接受和消纳能力，是多利益主体共同参与的复杂问题。为提升输电通道新能源电量占比，一是送端新端源开发与建设遵从规划。做好新能源基地合理布局，配套电源分布应尽量相对集中，与直流通道规划建设时序匹配，确保网源协调。配套储能和分布式调相机等支撑资源按需配置。二是持续优化送受端电网结构，提升网络承载能力。送端多直流接入电网要加强直流分群研究，减少直流相互影响，提升直流和新能源承载力。受端电网要解决负荷中心“空心化”和关键断面卡口问题，确保直流通道建成后发挥预期作用。三是建立政策支撑和市场保障措施，提高通道参与各方积极性。完善电力市场机制，明确各类主体权责，有效疏导分摊基地开发、建设及运营成本。建立适应新能源供给消纳体系的新能源消纳和外送通道利用效率考核机制，促进基地可持续发展。通过政策和市场措施保障电源企业建设配套煤电、储能和分布式调相机的投资回收。

　　当前，西部沙漠戈壁荒漠和西南清洁能源基地特高压输电通道正在加快规划建设，输电通道涉及的电网、电源等主体要认真贯彻落实《行动方案》，实施好大规模高比例新能源外送攻坚行动，以技术创新为引领，全面提升输电通道新能源电量占比，为能源清洁低碳转型和“双碳”目标实现发挥积极作用。