特高壓技術的遠距離輸電能力得到檢驗
現在的能源互聯網技術上已經可以實現小區域內電力系統容納較高比例的可再生能源,然而,遠距離的電力輸送仍然是必要的。像北京這樣的負荷中心,即使把全部屋頂都鋪上太陽能光伏板,也遠不能實現能源自給,必須要從外地調入大量電力,而新疆自治區、蒙古國的風力和太陽能資源也無法在當地消化,需要轉成電力外送華北等地的負荷中心。分布式能源的發展仍然需要特高壓技術實現遠距離輸電。
2014年1月27日,哈密南—鄭州±800千伏特高壓直流工程正式投運,這是目前世界輸送容量最大的直流工程,也是國家電網建設的輸電距離最長的特高壓工程。線路起點在新疆哈密南部能源基地,落點鄭州,線路全長2210千米。該工程是國家實施“疆電外送”戰略的第一個特高壓輸電工程。據公開數據報道,新疆2014年度外送電力175億千瓦時,其中哈鄭直流特高壓是主要輸電通道(此外還有750千伏通道對西北電網送電)。據了解,新疆計劃2015年度外送電力359億千瓦時,比2014年翻一番。哈鄭特高壓外送電量未來最高可達500億千瓦時。哈鄭特高壓技術已經表明,2000~3000千米的遠距離輸電在技術和成本上是可行的。而且哈鄭特高壓在吸納風電光電方面也成績卓著,2014年疆電外送電量中風電光電達到22.43億千瓦時,占全部疆電外送約17%。原電力部部長史大楨認為,“國家電網公司累計建成的‘三交四直’特高壓輸電工程,全面驗證了特高壓輸電的可能性、先進性、安全性、經濟性和環境友好性”。
適逢治理華北地區嚴重霧霾的背景,特高壓建設驟然提速。2014年6月國家能源局下發的《關于加快推進大氣污染防治行動計劃12條重點輸電通道建設的通知》中就包括9條特高壓項目,含國家電網公司8條特高壓工程,以及南方電網公司1條特高壓工程。同月,習近平總書記在中央財經領導小組第六次會議上闡述能源革命的時候,明確要“發展特高壓大規模遠距離輸電技術”。
至2015年,特高壓又成為支撐“一帶一路”戰略的重要戰略技術。國家電網特高壓在2015年將著手建設我國到中亞五國的輸電通道,以及俄羅斯、蒙古向我國的特高壓線路,支持我國“一帶一路”戰略。俄羅斯葉爾科夫齊—河北霸州±800千伏特高壓直流工程等多條線路2015年開始開展前期工作,其中哈薩克斯坦埃基巴斯圖茲—南陽±1100千伏特高壓直流工程的距離大約3000多千米,將成為全球輸電距離最長的特高壓線路。這些工程都表明了特高壓超遠距離輸電的技術可行性和經濟可行性,以及大規模發展的前景。
特高壓未來應以輸送清潔能源為主
目前的特高壓項目已經顯現了洲際電能輸送的能力。但里夫金所構想的洲際電網是輸送可再生能源,而目前的特高壓則是以輸送煤電為主、風光電為輔。2014年度新疆外送電力中風光電僅占17%,主要運送的是哈密能源基地的煤電。煤電的遠距離輸送雖然保障了華北地區的能源供應,有助于緩解華北地區的霧霾問題,但污染物的總量并沒有減低,只是在華北還是新疆排放的差別。目前規劃的國際特高壓項目中,葉爾科夫齊—河北霸州±800千伏特高壓直流工程的送端電源主要是俄羅斯阿穆爾州燒褐煤的葉爾科夫齊火電站,哈薩克斯坦埃基巴斯圖茲—南陽±1100千伏特高壓直流工程的送端電源也是煤電。
在全球能源互聯網的遠期規劃中,中國利用特高壓從哈薩克等中亞國家輸入的應該是光伏和風電,從俄羅斯遠東輸入的應該是水電和北極的風電。要想通過特高壓對風電光伏進行遠距離傳輸,就需要依托互聯網技術配套遠距離、大容量的需求側響應能力。這時,特高壓電網不僅是電能輸送載體,而是通過“與互聯網、物聯網、智能移動終端等相融合,成為我國未來的能源互聯網平臺,實現對清潔能源的大規模開發利用”。