就在國家能源局1月初發布《新型電力系統發展藍皮書(征求意見稿)》(下稱《藍皮書》),明確了新型電力系統的“路線圖”后,國家電網隨即公布了大手筆投資。
注意到,國家電網董事長辛保安在日前表示,2023年國家電網將加大投資,發揮投資對經濟社會的拉動作用,電網投資將超過5200億元,再創歷史新高,同比增長約4%。
2022年,國家電網計劃安排電網投資額為5012億元,已達歷史最高水平,同比增長約6%。
國家電網董事長辛保安2022年8月1日在《求是》雜志發表的署名文章中介紹,“十四五”期間,國家電網計劃投入電網投資2.4萬億元,大力推進新能源供給消納體系建設。
那么,“十四五”期間,國家電網海量投資具體投向哪里呢?
辛保安介紹,一方面,持續完善特高壓和各級電網網架,服務好沙漠、戈壁、荒漠大型風電光伏基地建設,支撐和促進大型電源基地集約化開發、遠距離外送;另一方面,加快建設現代智慧配電網,促進微電網和分布式能源發展,滿足各類電力設施便捷接入、即插即用。
1月6日,國家能源局發布《藍皮書》,提出電網側“三步走”的分階段目標:當前至2030年,以“西電東送”為代表的大電網形態還將進一步擴大,分布式智能電網進入發展起步期;2030年至2045年,大電網、分布式智能電網等形態融合發展;到2060年,電力與能源輸送將深度耦合協同。
可見,國家電網“十四五”2.4萬億元投資,與《藍皮書》電網側第一階段目標是高度吻合的。具體而言,可將辛保安提出的兩個投資方向歸納為國家電網要拉兩張“網”:一個是“西電東送”的特高壓,一個是智能配網和微網。
特高壓加速擴容
特高壓建設的相對滯后,已經成為我國風光新能源建設的瓶頸之一。
截至2021年底,我國共有33條特高壓線路投入使用。“十四五”期間,國家電網規劃建設特高壓工程“24交14直”,涉及線路3萬余公里,總投資約3800億元,較“十三五”特高壓投資2800億元大幅增長35.7%。
不過,這些已經建成的特高壓項目,仍然無法完全滿足新增風光“大基地”的需求。
2022年初,家發展改革委和國家能源局發布的《以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地規劃布局方案》 (以下簡稱 《方案》)提出,到2030年,規劃建設風光基地總裝機約4.55億千瓦。風光大基地建設是國家推動“雙碳”戰略落地的重要舉措。
根據廣發證券11月21日報告統計,第一批風光大基地容裝機規模共計9705萬千瓦,其中40%利用現有特高壓等通道外送;第二批風光大基地已披露裝機規模1.65億千瓦,其中14%利用存量通道,86%需依托新建通道外送;預計第三批及以后大基地裝機規模將達到1.9億千瓦,外送需求仍占七成。
但受疫情影響,2022年特高壓開工不及預期。由于特高壓建設周期約1.5-2年,因此,欲使規劃的“三交九直”項目在“十四五”內投產,則最晚需要在24年上半年開工。
也是因此,中金公司最新研報分析稱,2023-2024年,國內有望迎來特高壓直流新一輪核準高峰。由于“三北”地區本地消納能力有限,風光大基地仍需配套送出通道,“十四五”規劃建設風光基地總裝機約200GW,其中外送150GW,占比75%,本地消納50GW,占比25%。預計“十四五”仍有5-6個特高壓送出通道待規劃論證。
更多的項目核準,也將會出現更多的相關投資。經測算,交流特高壓投資預計2023年較2022年增長77%;直流特高壓投資預計2023年和2024年分別增長70%和61%。
特高壓工程的大量上馬表明,國家電網當前的投資和發展重心仍在輸電網上。然而,光有特高壓也還不夠。國家電網要傾力打造的另一張“網”,是智能配電網、微電網。
智能電網亟待成熟
實際上,特高壓尤其是外送風光線路利用率低一直廣受市場詬病,而隨著跨省跨區電力交易的突破,刻舟求劍式地鎖定或追求高通道利用率也不夠現實,這樣會對受端電網帶來很大沖擊,遠距離配置資源也面臨較高的平衡成本問題。
同時,從目前已建成的特高壓線路運行情況來看,未來全部指望“三北”地區送電來解決綠電供給問題的難度很大,還需要積極挖掘本地新能源開發和利用的潛力,實現電力外送和就地消納互補、高彈性大電網和智能配電網微電網協調運行的格局。
從國際經驗來看,可再生能源就地平衡的“配電網模式”的經濟性更好,有利于促進新能源就地消納,同時在能源供給側,采用不同能源種類聯動會產生互補效益。市場逐步形成的一種趨勢性判斷是,除了特高壓,新一輪能源革命的主要載體,更重要的是省級、小區域等中型電網以及末端配電網、微電網。
遠距離骨干輸電網未來將是區域或省級電網調劑余缺的手段,難以扛起保供大梁;“源網荷儲”的電能新生態鏈與中型電網將真正重構電力系統,特別是以配電網內電力交易頻次大規模增加,更加靈活地發現價格、更高效率的匹配供需,保障電力系統安全穩定,如此才能應對未來可能更大范圍、更深程度的缺電考驗。
同時,新型電力系統轉型致使配網運行復雜程度加劇。在供電側,離散型、隨機性的分布式新能源接入配電網就地消納,導致配電網成為有源供電網絡;在負荷側,電動汽車等場景的增加進一步加大了配電網運行控制的難度,配網側亟需提高智能化、自動化水平,而配套特高壓接入配電網也將拉動配網側投資需求高增。
對于新型電力系統,西南電力設計院原副總工程師吳安平勾勒出這樣一幅圖景:
分布式小型網絡與大電網并存,儲能系統遍及電網各環節;輸電網處于中心樞紐地位,像一個“大蓄水池”,配電網在四周,像無數“小蓄水池”;輸電網隨時吸收或補充配電網的盈余或缺額,為配電網提供可靠供電保障,配電網為用戶提供服務的同時,積極實施需求響應;輸配電網間形成雙向互助、協同共生關系,同時大電網具備柔性化和數字化的特征,以支持波動性的可再生能源得以很好利用。
可見,新型電力系統,大電網建設至關重要,大電網之外的配電網、智能微網建設同樣重要,這將是國家電網萬億投資的重點方向。