挖掘存量电网输送潜力

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挖掘存量电网输送潜力

2023-08-30 10:08:10 来源：经济日报

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推动能源绿色低碳发展，促进新能源消纳并不只有新建电网工程一条路。存量电网输送能力和新能源消纳水平取决于电网等级和导线线径，电压等级越高、线径越粗，传输能力越强。除了新建输电通道外，在原有线路上进行交改直改造或交流升压改造，是提升存量电网输送能力行之有效的解决办法。

促进新能源消纳有了新方法。近日，江苏扬州—镇江±200千伏直流输电工程（简称“扬镇直流”）施工进入关键阶段，这是国内首个由交流输电改造为直流输电的工程，建成后将成为全球输电容量最大的交改直工程。工程投运后，将显著提升长江两岸电网互联互通能力，在较短时间内解决苏北中部新能源大幅增长后的消纳问题，对国内用电需求大、电网饱和度高、新建空间有限的区域电网结构优化，具有重要借鉴意义。

为何要对在运电网“动刀子”？核心原因是送电能力不足。一直以来，江苏电网负荷和电源总体呈逆向分布，风电、光伏等电源集中于长江以北地区，而用电需求却集中于长江南岸。目前，苏北富集电力送至苏南消纳，主要依靠省内6条过江输电通道。预计“十四五”时期末，苏北地区新能源装机容量将超过5000万千瓦，北电南送输电能力需进一步提升。同时，随着长江沿岸生态保护要求提升，新增跨江输电通道更为困难。有限的过江通道资源成了长江流域限制新能源开发和清洁能源利用的重要因素之一。

不新建通道可以破解电力输送难题吗？答案是肯定的。存量电网输送能力和新能源消纳水平取决于电网等级和导线线径，电压等级越高、线径越粗，传输能力越强。同时，相较于交流输电，同样电压等级的直流输电输送功率更大、电损更小。因此，除了新建输电通道外，在原有线路上进行交改直改造或交流升压改造，是提升存量电网输送能力行之有效的解决办法。在过江通道资源有限情况下，只要将原来的“普通公路”改造成新的“高速公路”，就可以进一步满足新增电力输送需求。

交改直具有诸多优势。一是提高输送容量。以扬镇直流为例，工程建成后输电能力将由原来的50万至60万千瓦增加到120万千瓦，远景输送能力可提升至360万千瓦，相当于春秋季南京市近一半的用电负荷，输电能力实现数倍增长。

二是稳定可靠。交流线路输送的电能取决于负荷，只能被动响应。直流线路通过电能控制电路，可以灵活精确地控制功率。交改直可实现分区柔性联络，在低电压等级跨分区消纳新能源，减轻主网架负担；在送受端分区发生严重故障时还可提供可靠的电力互济，提升分区电网的可靠性。好比老旧房屋改造后，户型更加合理，分工有序。

三是经济高效。在不新建跨江输电铁塔情况下完成电网容量升级，不仅能大幅降低过江通道建设难度，缩短建设周期，还能显著提升已有输电通道输电密度和利用效率，实现对存量电网设备挖潜增效。就扬镇直流长江跨越段改造而言，工期缩短5个月至6个月，总投资减少近6000万元。

既然交改直好处颇多，为何工程新建时没有直接采用直流输电呢？那是因为早年受技术、材料限制，相较交流输电，直流输电在灵活组网和升压降压等方面存在劣势。并且结合当时电网发展状况，建设220千伏交流输电线路，完全可以满足当时乃至日后一定时期内的负荷增长需求。如今，新能源发展速度迅猛，存量过江输电通道已无法满足当前新能源消纳和电网发展需求，亟需进行输电通道改造。

扬镇直流是电网存量设备挖潜增效的创新典范，值得同类区域电网建设借鉴。随着经济社会快速发展，中东部地区用电需求日益增长，但往往这些人口密集地区建设电网的空间非常有限。交改直适合在输电通道资源相对紧张的情况下，两个不同区域电网之间长距离输送电能，可充分挖掘现有输电通道潜能，有效提高输电密度和电网稳定性。尤其在“双碳”背景下，随着新能源跃升式发展，推广交改直技术可以有效缓解国内新增通道代价高昂或实施困难场景下新能源输送消纳压力，对实现“双碳”目标具有重要意义。

能源转型不仅要追求绿色低碳，还要寻求社会总成本最低。事实证明，推动能源绿色低碳发展，促进新能源消纳并不只有新建电网工程一条路。扬镇直流工程是利用现有电网资产实现高质量发展的有益探索，它提示我们：存量电网资源也是一笔隐形财富，不妨多花点心思，充分挖掘存量电网潜力，形成更多更好的新型能源系统解决方案。

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