新基建下電網(wǎng)的融和發(fā)展與再創(chuàng)新

　　幾乎是一夜之間，“新基建”的概念迅速流行。

　　事實上，2018年12月的中央經(jīng)濟(jì)工作會議就明確提出了“要發(fā)揮投資關(guān)鍵作用，加大制造業(yè)技術(shù)改造和設(shè)備更新，加快5G商用步伐，加強(qiáng)人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”。但近期新冠病毒肺炎疫情導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)下行，亟待新動能助力經(jīng)濟(jì)回溫，新基建由此成為投資圈熱度最高的個股。

　　作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，從電網(wǎng)發(fā)展的角度看，數(shù)字化、智能化的信息技術(shù)與電網(wǎng)創(chuàng)新融和發(fā)展，將為電力行業(yè)賦予新的發(fā)展內(nèi)涵。此番被高調(diào)納入新基建的特高壓，在已取得數(shù)十年發(fā)展成就的當(dāng)下，如何進(jìn)一步提高投資效率、帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展；配網(wǎng)結(jié)構(gòu)如何主動適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化，都是新基建后續(xù)建設(shè)中值得期待的亮點。

　　新基建帶來的新契機(jī)

　　隨著我國電力的快速發(fā)展和持續(xù)轉(zhuǎn)型升級，大電網(wǎng)不斷延伸，電壓等級不斷提高，大容量高參數(shù)發(fā)電機(jī)組不斷增多，新能源發(fā)電大規(guī)模集中并網(wǎng)，電力系統(tǒng)形態(tài)及運行特性日趨復(fù)雜，特別是信息技術(shù)等新技術(shù)應(yīng)用帶來的非傳統(tǒng)隱患增多，對系統(tǒng)的支撐能力、轉(zhuǎn)移能力、調(diào)節(jié)能力提出了更高要求，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來了嚴(yán)峻考驗。

　　近年來，多項特高壓交直流輸變電工程的相繼建成投產(chǎn)，標(biāo)志著我國電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平，然而，我國電力系統(tǒng)及電網(wǎng)發(fā)展還面臨著諸多挑戰(zhàn)。有業(yè)內(nèi)人士指出，目前，我國電力系統(tǒng)平衡主要面臨兩大挑戰(zhàn)：一是隨著居民生活水平的提高，居民生活用電占比逐步增加，而不同于工業(yè)用電相對穩(wěn)定的負(fù)荷水平，居民用電的時段特征顯著，峰谷差總體呈擴(kuò)大趨勢；二是目前的電源結(jié)構(gòu)，已經(jīng)由過去以水電、火電、核電為主的電源結(jié)構(gòu)，逐步擴(kuò)大了新能源的發(fā)電裝機(jī)占比。但由于新能源發(fā)電技術(shù)特性所決定，需要有調(diào)節(jié)性電源來平衡新能源出力的波動。所以從整個電力系統(tǒng)供需兩側(cè)來看都在逐步變“輕”，對系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的要求也比過去高很多。

　　“如果還是延續(xù)過去的發(fā)展思維，我們要付出很大的代價去平衡，從電力系統(tǒng)的整體效率來說是不經(jīng)濟(jì)的。在這種形勢下，‘新基建’的提出，為能源電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了一個很好的契機(jī)。通過新技術(shù)的應(yīng)用，帶動整個系統(tǒng)效率和效益的提升，對負(fù)荷特性的優(yōu)化調(diào)整、新能源高效消納，以及電力系統(tǒng)的高質(zhì)量發(fā)展來說意義重大。”該業(yè)內(nèi)人士表示。

　　能源電力行業(yè)本身是一個技術(shù)密集型、資金密集型的長鏈條行業(yè)。從短期來看，“新基建”的提出，可以促進(jìn)整個電力行業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈快速恢復(fù)，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈條穩(wěn)增長、保經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)就業(yè)的作用；從長期來看，我國目前正處于供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和經(jīng)濟(jì)新舊動能轉(zhuǎn)換發(fā)展的關(guān)鍵階段，新基建可以創(chuàng)造更多新業(yè)態(tài)、新需求，激發(fā)新動能。同時，構(gòu)建清潔低碳安全高效的電力系統(tǒng)，是我國能源轉(zhuǎn)型的長期目標(biāo)。新基建對電力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提出了更明確的實施路線。

　　記者在采訪中獲悉，與舊基建相比，新基建的特點在于支持科技創(chuàng)新、智能制造的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及針對舊基建進(jìn)行的補(bǔ)短板工程。當(dāng)下，新基建勢頭正酣，為能源電力行業(yè)構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系提供了有力的實施路徑，成為產(chǎn)業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效的助推器。

　　“新基建其實更多的是一種對科技前沿領(lǐng)域和方向的引領(lǐng)，以及面向數(shù)字化、信息化和智能化的總體趨勢。傳統(tǒng)的能源基礎(chǔ)設(shè)施，要適應(yīng)未來的發(fā)展趨勢，必須要作出變革，并且是在數(shù)字化、智能化和信息化的趨勢下來推動變革。面向未來，如果能夠把新基建里的技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)領(lǐng)域，對電網(wǎng)的高質(zhì)量發(fā)展將是一個重要的技術(shù)支撐。”該業(yè)內(nèi)人士表示。

　　千億投資下的特高壓或成新基建亮點

　　作為發(fā)力于科技端的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，特高壓位列新基建七大領(lǐng)域之一。憑借其產(chǎn)業(yè)鏈長、科技含量高、帶動力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)社會效益顯著等優(yōu)勢，特高壓再度成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和產(chǎn)業(yè)提質(zhì)振興的主攻方向。

　　特高壓是目前世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)，特高壓的大力發(fā)展，在很大程度上提高了我國電網(wǎng)的輸送能力。據(jù)悉，在國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域，截至2019年底，特高壓變電（換流）容量達(dá)4.15億千伏安，同比增長14.96%；特高壓跨省跨區(qū)域輸電通道設(shè)計容量達(dá)2.1億千瓦，2019年跨省跨區(qū)域輸送電量同比增長20.11%。

　　特高壓技術(shù)的持續(xù)突破改變了我國在電氣設(shè)備制造領(lǐng)域長期從發(fā)達(dá)國家“引進(jìn)技術(shù)、消化吸收”的發(fā)展模式，實現(xiàn)了“中國創(chuàng)造”和“中國引領(lǐng)”。而特高壓工程推動的換流閥、電力電子、新材料等高端裝備制造業(yè)發(fā)展，正代表了國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)換升級的趨勢。“目前，我們已經(jīng)掌握了特高壓建設(shè)的自主產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)，包括成套設(shè)備和制造，在世界上都是領(lǐng)先的。”該業(yè)內(nèi)人士說，“特高壓本身的高技術(shù)含量，正好契合新基建以技術(shù)引領(lǐng)、技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步的核心內(nèi)涵。”

　　記者了解到，目前，國家電網(wǎng)公司覆蓋范圍內(nèi)的8項特高壓工程已全面開復(fù)工，建設(shè)總規(guī)模高達(dá)713億元，并且新開了陜北—武漢±800千伏特高壓直流工程等總投資265億元的新工程。從以往的基建投資來看，電網(wǎng)一直是拉動基建穩(wěn)增長的主力軍。而此次國家大力投資新基建，特高壓也有望成為其中的亮點。根據(jù)國家電網(wǎng)公司測算，“十三五”期間，包括特高壓工程在內(nèi)的電網(wǎng)工程規(guī)劃總投資高達(dá)2.38萬億元，帶動電源投資3萬億元，年均拉動GDP增長超0.8個百分點。

　　從宏觀層面來看，特高壓工程投資規(guī)模大，增加就業(yè)崗位多，在穩(wěn)增長與惠民生中發(fā)揮了重要作用。記者在采訪中獲悉，青海—河南±800千伏特高壓直流輸電工程配套電源超過2300萬千瓦，將增加輸變電裝備制造業(yè)產(chǎn)值約148億元，直接拉動電源等相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資超過2000億元，增加7000多個就業(yè)崗位。陜北—湖北±800千伏特高壓直流工程是今年國家電網(wǎng)公司首個新開工的特高壓工程，其總投資金額185億元，預(yù)計可直接帶動設(shè)備產(chǎn)業(yè)規(guī)模120億元以上，帶動電源等相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資超過700億元，增加就業(yè)崗位超過4000個。

　　從上下游產(chǎn)業(yè)鏈來看，特高壓產(chǎn)業(yè)鏈包括線纜、變壓設(shè)備、高壓開關(guān)、電源材料，機(jī)械等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，帶動能力極強(qiáng)。特高壓關(guān)鍵技術(shù)除了特高壓電氣開關(guān)設(shè)備、換流閥、電力電子、新材料等裝備制造之外，依托5G信息技術(shù)可以推動物聯(lián)網(wǎng)、芯片、軟件及人工智能等高新技術(shù)的發(fā)展，符合我國當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)換與升級。而且特高壓項目的造價很高，由此還可以拉動裝備制造、技術(shù)服務(wù)、建設(shè)安裝等多領(lǐng)域的業(yè)績增長。據(jù)悉，隨著國家電網(wǎng)公司特高壓工程的開復(fù)工，為其供應(yīng)主設(shè)備的骨干設(shè)備企業(yè)制造企業(yè)等也紛紛復(fù)工。

　　特高壓工程促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不止于建設(shè)時期，特高壓的中長期效益明顯，體現(xiàn)在其資源綜合優(yōu)化配置能力，是高質(zhì)量發(fā)展的典范，也為經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展提供了支撐。

　　正確看待特高壓輸電效率不及預(yù)期的現(xiàn)象

　　十年來，特高壓串珠成線、連線成網(wǎng)，逐步形成“西電東送、北電南供、水火互濟(jì)、風(fēng)光互補(bǔ)”的能源互聯(lián)網(wǎng)新格局。特高壓工程建成后，對國家建立綠色低碳能源供應(yīng)體系，實現(xiàn)全國范圍資源優(yōu)化配置，保證能源供應(yīng)安全，促進(jìn)節(jié)能減排、改善經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)空氣質(zhì)量、加快少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會又好又快發(fā)展，保持邊疆穩(wěn)定、民族和睦、實現(xiàn)全面小康具有重要意義。

　　據(jù)該業(yè)內(nèi)人士介紹，在輸變電項目規(guī)劃時，均會進(jìn)行相關(guān)電力電量平衡的考慮，例如送端能輸送多少電量，受端的市場空間有多大。特高壓項目本身從前期，包括規(guī)劃設(shè)計、施工、投運，時間跨度非常大，一般要經(jīng)歷五年左右的時間。在整個較長的時間周期內(nèi)，因為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一些因素，對于特高壓來講，其外部先決條件相對于可研時已經(jīng)發(fā)生了一些變化。特別是近幾年，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了新常態(tài)，對能源電力的需求也發(fā)生了相應(yīng)的變化，從總量到結(jié)構(gòu)到布局，整體上都發(fā)生了改變。

　　記者在采訪中獲悉，目前已經(jīng)建成的特高壓輸電線路利用率并不理想。2017年6月23日，我國首條大規(guī)模輸送新能源的特高壓工程甘肅酒泉—湖南±800千伏特高壓直流輸電工程帶電投產(chǎn)。該線路投資262億元，全長2383千米，送電負(fù)荷800萬千瓦，設(shè)計年送電量400億千瓦時。該工程的配套電源規(guī)模高達(dá)1580萬千瓦，其中風(fēng)電700萬千瓦、光伏發(fā)電280萬千瓦，同時需要600萬千瓦的燃煤火電配套才能運行，由于火電建設(shè)受國家政策影響，前10個月僅輸電96.2億千瓦，僅為設(shè)計輸電量的24%。

　　業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，由于火電、風(fēng)電等電源的發(fā)展與電網(wǎng)發(fā)展在時間上的不同步不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致電網(wǎng)安全穩(wěn)定送出的先決條件未得到滿足，這是影響特高壓輸送能力的主要原因。其次，新能源與火電的打捆外送，需要充分考慮送端的送出能力和受端的承受能力，“跨省跨區(qū)輸電要更多承載清潔能源遠(yuǎn)距離輸送，送端需提高主網(wǎng)架電力匯集、輸送和支撐能力，受端需統(tǒng)籌考慮區(qū)域內(nèi)電力供需特點和省間互濟(jì)能力，擴(kuò)大輸電通道參與電力平衡范圍。”該業(yè)內(nèi)人士表示。同時，他指出，技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)方面的因素也對特高壓輸送能力產(chǎn)生一定的影響。“導(dǎo)致目前特高壓輸電線路利用率與設(shè)計可研的預(yù)期存在偏差，這是一個比較綜合的因素共同作用的結(jié)果。”

　　此外，導(dǎo)致特高壓不能滿功率運行的原因，與我國電力市場機(jī)制、跨區(qū)電力交易，以及用電需求起伏等因素有關(guān)，但是最重要的原因還是特高壓的相關(guān)配套電源的建設(shè)規(guī)模沒有達(dá)到特高壓輸送能力的要求。由于電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、變、配、用等環(huán)節(jié)均需要實時平衡，除抽水蓄能外，目前電力還難以大規(guī)模儲存。而且電網(wǎng)和電源要配套，才能保證輸電通道高效運行。因此，特高壓項目沒有滿負(fù)荷運行只是我國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不平衡的一個表象，并不影響特高壓電網(wǎng)建設(shè)的實際需求和前景。

　　特高壓配套“風(fēng)光火”打捆外送是大勢所趨

　　近日，國家能源局印發(fā)《關(guān)于陜西陜北煤電基地陜北至湖北輸電通道電源建設(shè)規(guī)劃有關(guān)事項的復(fù)函》，同意陜北—湖北±800千伏特高壓直流工程正式開工，并安排配套了5個煤電項目?！稄?fù)函》指出，該項目擬規(guī)劃配套的796萬千瓦煤電項目要充分發(fā)揮調(diào)峰能力，為風(fēng)、光等新能源外送提供必要支持，保障新能源消納能力。

　　目前，多條“風(fēng)光火”捆綁送電的特高壓示范項目相繼并網(wǎng)，均不同程度配套了大容量煤電項目作為調(diào)峰電源。記者在采訪中了解到，“風(fēng)光火”打捆，比單純送風(fēng)電或者光伏出力更平滑、更可控，搭配煤電、配合儲能，與特高壓線路配套，才能在一定程度上提高經(jīng)濟(jì)性。該業(yè)內(nèi)人士指出，風(fēng)電和火電按一定的比例來共同送出，這其中有經(jīng)濟(jì)性的原因，更多的還是出于調(diào)度安全運行的考慮。

　　“為配合可再生能源外送而建設(shè)的特高壓需要配套大量火電才能運行，是否會因此借機(jī)新上馬一批煤電項目”的擔(dān)憂，一度隨著特高壓被列入新基建范疇而引起業(yè)內(nèi)的廣泛熱議。

　　對此，該業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在整個電力系統(tǒng)中，煤電有著舉足輕重的作用。目前，煤電的定位是實現(xiàn)清潔高效利用和低碳化發(fā)展，煤電發(fā)展唯一存在的一個問題就是低碳化。“包括像特高壓這些電力外送通道是國家實施能源轉(zhuǎn)型的重要抓手，風(fēng)光火打捆外送，是希望送出電源具有相對穩(wěn)定性，否則會涉及到安全的問題。電力設(shè)備，特別是直流設(shè)備，很難去承受這種大范圍的功率波動，所以，不足的部分需要配套一些煤電來進(jìn)行補(bǔ)足。”該業(yè)內(nèi)人士告訴記者。

　　事實上，從我國能源結(jié)構(gòu)和能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略實施來看，是否新增煤電，與是否新建特高壓并無實質(zhì)性關(guān)聯(lián)。能源轉(zhuǎn)型更多的是要促進(jìn)清潔能源的利用，如何解決風(fēng)電、光伏等清潔能源的不確定性問題，如何去保持瞬時平衡，需要整個電力系統(tǒng)有一定的靈活性的資源去滿足、去平衡。

　　“目前，在系統(tǒng)調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用較大的是靈活性改造后的火電，通過靈活性改造來進(jìn)行深度調(diào)峰。水電和氣電也具有很好的調(diào)峰作用，并且響應(yīng)時間也很快，但是由于總量規(guī)模有限，所以具有調(diào)節(jié)作用的煤電機(jī)組，發(fā)揮了壓艙石的作用。”該業(yè)內(nèi)人士表示，“從電力系統(tǒng)的源網(wǎng)荷儲整個鏈條來講，需要共同協(xié)作來解決調(diào)峰能力不足和風(fēng)光的不確定性問題。所以建設(shè)以提供調(diào)節(jié)能力為主的特高壓配套電源，是對整個系統(tǒng)運行、經(jīng)濟(jì)性的一個綜合考慮。”

　　配電網(wǎng)建設(shè)需要適應(yīng)我國發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整

　　相比于近十年特高壓的飛速發(fā)展，配電網(wǎng)成為了我國電網(wǎng)建設(shè)中較為薄弱的環(huán)節(jié)。一方面，我國配電網(wǎng)發(fā)展相對滯后，且存在區(qū)域間發(fā)展不平衡的問題。盡管近幾年我國配電網(wǎng)投資力度不斷加大，但由于起步晚，配電網(wǎng)尤其是中壓配電網(wǎng)發(fā)展仍然滯后，城市與農(nóng)村、東部與中西部電網(wǎng)發(fā)展不平衡問題依然突出，供電可靠性與國際先進(jìn)水平仍有較大差距。另一方面，我國部分地區(qū)配電網(wǎng)仍然存在結(jié)構(gòu)薄弱、自動化水平相對較低的問題，信息化手段相對落后。

　　該業(yè)內(nèi)人士告訴記者，“十四五”期間，配電網(wǎng)建設(shè)將會是電網(wǎng)投資的重點。“配電網(wǎng)建設(shè)更多的是考慮如何適應(yīng)目前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大戰(zhàn)略調(diào)整。”該業(yè)內(nèi)人士表示，“例如國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，東西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的‘騰籠換鳥’，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和布局將如何來配合？在新型城鎮(zhèn)化過程中，如何解決人員輸出和輸入地的配網(wǎng)規(guī)劃？再比如配網(wǎng)如何配合區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，如京津冀一體化發(fā)展、長三角經(jīng)濟(jì)帶、大灣區(qū)建設(shè)等，配網(wǎng)如何去滿足這種地域性特色的差異對于能源電力的需求？”

　　同時，該業(yè)內(nèi)人士指出，從技術(shù)層面來講，未來幾年配網(wǎng)的建設(shè)將更關(guān)注如何解決分布式電源并網(wǎng)的問題，如何滿足用戶參與到電網(wǎng)互動、參與到電網(wǎng)調(diào)節(jié)的可能性，這些都是目前配網(wǎng)建設(shè)的重點。

　　在新基建發(fā)展的熱潮下，未來，應(yīng)用新理念新技術(shù)發(fā)展配電網(wǎng)將是配電網(wǎng)發(fā)展的重點方向。不難預(yù)見，未來配電網(wǎng)中將存在大量分布式可再生能源、多維的隨機(jī)系統(tǒng)、海量多元的大數(shù)據(jù)及動態(tài)多時空差異的源與荷。大量新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)的出現(xiàn)使配電系統(tǒng)呈現(xiàn)跨學(xué)科、跨行業(yè)、跨專業(yè)的技術(shù)融合發(fā)展態(tài)勢。在技術(shù)手段上，將使用新理念、新思維和新技術(shù)來建設(shè)和發(fā)展配電網(wǎng)。在這個過程中，信息化、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)不可或缺。

　　一是開展不同場景下源網(wǎng)荷儲及感知數(shù)據(jù)接入需求預(yù)測。主要包括各發(fā)展階段目標(biāo)要求分析及典型應(yīng)用場景劃分、典型場景下“源—荷—儲”接入需求及預(yù)測方法、典型場景下內(nèi)外部信息數(shù)據(jù)的接入需求及預(yù)測方法等內(nèi)容。

　　二是研究“兩網(wǎng)”融合需求下電力設(shè)施的優(yōu)化布局。如典型場景差異化“兩網(wǎng)”融合發(fā)展策略、現(xiàn)有配電網(wǎng)規(guī)劃布局方法對“兩網(wǎng)”融合發(fā)展的適應(yīng)性分析、適應(yīng)不同典型區(qū)域差異化融合發(fā)展需求的協(xié)同規(guī)劃布局。

　　三是研究智能配電系統(tǒng)多層級接入優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)。這當(dāng)中主要包含智能配電系統(tǒng)靈活資源風(fēng)險承載力評估與接入優(yōu)化策略、面向泛在物聯(lián)網(wǎng)的智能配電系統(tǒng)信息接入優(yōu)化策略和智能配電系統(tǒng)多層級“兩網(wǎng)”協(xié)同優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)等內(nèi)容。

　　四是考慮各電壓等級的配電網(wǎng)設(shè)備選型、配置方法及典型供用電模式。主要包括現(xiàn)有配電及信息設(shè)備對于“兩網(wǎng)”融合發(fā)展的適應(yīng)性、適應(yīng)“兩網(wǎng)”融合發(fā)展的資源綜合共享利用技術(shù)、適應(yīng)“兩網(wǎng)”融合發(fā)展的典型供用電模式等。

　　新基建的時代已開啟，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時代已到來，電力行業(yè)已經(jīng)迎來了數(shù)字化變革的新藍(lán)海，更靈活、更高效、更具競爭力的電網(wǎng)形態(tài)將是未來發(fā)展的必然趨勢。數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級、融和創(chuàng)新，也將成為解鎖能源電力行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的密碼。（井然）