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坚强智能电网:统一电力市场的高效配置平台
电网是电力市场的物质基础,具有网络市场功能,既是输送载体又是市场载体。当前,以特高压为骨干网架的坚强智能电网建设取得积极进展,全国电网(除台湾外)已实现互联。大市场的基础是大电网,我国统一电力市场建立的基础是坚强的国家骨干电网。
刘纪鹏认为,正是由于有全国统一市场的现实需求,特高压电网技术获得了令发达国家仰视的成就,形成国家竞争力。事实表明,全国联网取得了相当成就,应该被人们看到。
目前,我国跨大区联网主要采用500千伏交流线路。500千伏交流线路输送能力有限,如果西部能源基地的电力全部采用500千伏输电线路送往用电负荷中心,需要架设过多的输电线路回数,而线路走廊紧张将会限制输电线路的建设,在沿海经济发达地区这一矛盾尤为突出。此外,500千伏交流线路的经济送电距离为500-800千米。随着我国能源资源开发的逐步西移和北移,我国西部和北部能源产地与东部消费地区的能源输送距离越来越远。北部煤电基地距离华中、华东负荷中心约800-1700公里,西南水电距离华中、华东负荷中心约1500-2500公里,新疆煤电和西藏水电距离东部负荷中心将超过3000公里。如此远距离、大规模的电力输送,远远超出了500千伏电网的承受能力。全国统一电力市场的建设和能源资源的大范围优化配置,提出了建设更高电压等级全国骨干网架的要求。
欧洲能源管理师、中德可再生能源合作中心执行主任陶光远说,未来功率巨大且不稳定的西部和北部风电与太阳能电力的传输,以及随之产生的包括可调节电源、储能和灵活用电在内的智能电网运行,需要有一个非常可靠和高效的技术和经济机制进行调节控制,这是未来大量可再生能源电力并网后不能回避的严峻问题。如果上述问题没有有效的解决方案,那么在可再生能源蓬勃发展的形势下,电网可能会面临严重的困境。
与500千伏电网相比,1000千伏特高压电网具有输送容量大、距离远和损耗小的优点。1000千伏特高压交流输电线路输送功率约为500千伏线路的四至五倍;±800千伏直流特高压输电能力是±500千伏线路的两倍多;在输送相同功率的情况下,与500千伏线路相比,特高压交流线路可将最远送电距离延长3倍,而损耗却只有500千伏线路的25%至40%,并且可以节省60%的土地资源。更重要的是,特高压电网还可以大幅度提高电网自身的安全性、可靠性、灵活性和经济性。
通过特高压电网的建设和发展,将使我国大区域之间的电网联系变得紧密,全国范围内的电力交易将更加顺畅。特高压电网西起煤电和水电基地,东接负荷中心,从空间上实现了发电企业与电力负荷中心区域的直接相连,打破了区域限制,为大型煤电、大型水电、大型核电参与电力市场竞争提供了“高速公路”。通过为更多的市场主体提供输电通道,将减少单个市场主体的市场份额,从而实现充分的电力竞争,最终使电力用户真正享受到实惠。
据中国工程院院士郭剑波介绍,通过特高压实现大区联网,使得我国电网形态、结构、功能都发生深刻变化,电网分层分区更加合理,跨区跨省电力输送能力不断提升,输送需求也逐步加强,将改变传统电力电量分省分区就地平衡的格局。随着跨区资源配置能力的成倍提升和“三华”同步电网的形成,将为大范围实现电力资源优化配置提供坚实可靠的物质基础和载体,这就要求必须大力发展跨区跨省交易,建立全国电力市场,通过市场机制促进电网的市场功能有效发挥,推进西部和北部大水电、大煤电、大型可再生能源基地的集约化开发,引导资源的合理流动和优化配置。
曾鸣认为,建设统一高效的坚强智能电网,也就建成了市场交易的平台,电网既是电力传输的载体,也是市场的载体。要想构建全国性电力市场,必须要有一体化的电网体制做基础。
中科院院士、清华大学教授卢强认为,电网一体化管理正是保持电网长期安全稳定运行的体制优势。从我国电力系统实际运行看,在目前我国电网结构相对薄弱的情况下,我国能成为世界上少数几个很长一段时间内没有发生大面积停电事故的国家,归根结底是我们有一个统一的电网管理体制。
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