内蒙古通辽市扎鲁特换流站周边,凛冽寒风中铁塔星罗棋布,数台高效洁净煤电机组和不可胜数的风机、光伏板正“全力输出”,绿色电能源源不断奔驰于蜿蜒上千里的银线间。加快构建新型电力系统,支撑内蒙古经济社会高质量发展,助力推进新时代东北全面振兴战略落地实施,是国网内蒙古东部电力有限公司(以下简称“国网蒙东电力”)所面临的重要任务,随着第一、二、三批沙戈荒和四大沙漠新能源大基地建设的有序推进,清洁低碳的发展蓝图正逐渐变成现实。
2023年10月,《国务院关于推动内蒙古高质量发展奋力书写中国式现代化新篇章的意见》(简称《意见》)发布,部署了7个方面的主要任务,其中一个重要任务就是“构建新型能源体系,增强国家重要能源和战略资源基地保供能力”,并将“推进大型风电光伏基地建设”放在重要位置。
“内蒙古自治区风光资源和煤炭资源都非常丰富,加快推进建设‘大型风光电大基地+清洁高效先进节能煤电+特高压输变电线路’的供给消纳体系,是蒙东推进国家‘双碳’目标的重要实践,也是蒙东电网在新型电力系统建设中的使命任务。”国网蒙东电力董事长毛光辉向记者表示。
通辽建设风光大基地底气何在?
目前,紧抓快干推进大型风电光伏基地建设成为行业主旋律,内蒙古通辽市更是其中出类拔萃者,2021年至今,通辽地区落地的新能源项目装机总规模达1029万千瓦。建设风电光伏大基地,通辽的底气究竟从何而来?
底气来自于“天赐”:据通辽市人民政府发布的《通辽市“十四五”能源发展规划》,通辽市能源资源禀赋优越,保有煤炭储量113亿吨。2020年全市煤炭核定产能5615万吨;全市风资源技术可开发量2100万千瓦以上,光伏发电项目技术可开发量为1200万千瓦以上,具备千万千瓦级新能源基地开发条件。
底气也来自于“地利”:通辽位于我国东北与华北交汇中心,从网架结构看,通辽电网以特高压为枢纽、500千伏为支撑、220千伏环网运行、各级电网协调发展,初步形成了以保障华北、东北为基础的送电新格局。其中,东北电网首条特高压工程——鲁固直流起于通辽扎鲁特旗,每逢新能源大发叠加负荷低谷时段,东北三省和蒙东地区难以就地消纳的富余电能便可通过鲁固直流,直抵千里之外的山东青州。
底气还来自于现实所需,仅2023年下半年,内蒙古自治区人民政府就发布了《推动内蒙古高质量发展奋力书写中国式现代化新篇章的意见》《内蒙古自治区新能源倍增行动实施方案》等多项推动新能源发展的政策,此外,新时代推动东北全面振兴的国家战略也要求通辽地区发挥资源优势,在东北全面振兴战略的实施中主动担当作为。国网蒙东电力不断优化新能源配套电网项目实施流程,发布了《全力服务新能源发展与产业转移“十项举措”》,全方位服务新能源开发利用。
总之,无论是加快蒙东乃至东北能源清洁低碳转型,还是实现清洁电力更大范围的资源优化配置,通辽都是一个不可或缺、至关重要的战略支点。
但即便坐拥诸多得天独厚的优势,在“十四五”和“十五五”期间,要顺利建成一批批大型风光电基地并实现高比例的“绿电外送”,通辽仍需破解网源发展不同步、本地消纳能力不足、电网调节困难等行业普遍性难题。因此,电网的建设与加强、外送通道的规划与落地,成为通辽建设新能源大基地的破题之要。
大基地可持续发展关键在于消纳和外送
“国家批复内蒙古自治区的新能源大基地项目有3项位于通辽地区,新能源装机规模458万千瓦;内蒙古自治区批复的六类市场化新能源项目有14项位于通辽地区,新能源装机规模586万千瓦;另有常规新能源项目、风光储制研示范等项目115万千瓦。”国网通辽供电公司副总经理李文鹏向记者介绍道。
另据国网蒙东电力发展策划部副主任万玉良介绍,国家及内蒙古自治区批复的风光电大基地及保障性项目,多数为就地消纳,未来蒙东地区新能源消纳存在一定的难度。
那么,如何才能让新能源上得了网、下得了地?
拓展新能源消纳空间,主要从内部挖潜和外送两方面入手。内部挖潜方面,内蒙古印发了《关于促进新能源消纳若干举措的通知》,通辽在自治区政府的支持下,从多个途径发力促进新能源消纳——实施跨地区合作新能源消纳项目,促进资源和要素跨区域优化配置;开展新增大负荷绿电应用试点,促进新增用电负荷直接消纳新能源;开展新能源与战略性高精尖装备制造项目合作,促进新能源产业链集群消纳新能源;实施新增配电网消纳试点,提升区域新能源消纳能力……“办法总比困难多。”万玉良如是说。
走进蒙东(通辽)风电装备制造产业基地,鳞次栉比的主厂房外墙上“打造全球最大的陆上风电装备产业基地”17个朱红大字格外醒目。2020年,内蒙古龙马重工集团有限公司在通辽科尔沁工业园区成立,凭借其母公司龙马集团作为国内唯一一家风电零部件全产业链制造商的“链主”身份,陆续吸引了双瑞叶片、瑞祥塔筒、金风科技、海装风电、三一重能、双一科技等9家国家风电装备制造领军企业入驻,未来有望形成千亿级风电装备制造产业集群。“按照目前的产能,全基地2023年用电量在2000万千瓦时以上,随着更多的公司进驻和扩产增围,未来还有更大的电量增长空间。”龙马重工集团董事长曲锋增充满信心地说。
在内部挖潜的同时,提升对新能源的汇集、外送能力,不断擦亮“绿电外送”这张名片,始终是通辽发展新能源的重头戏。
近阶段,国网通辽供电公司多个不同的改造、扩建、新建变电站正在施工,记者走进蒙东珠日河500千伏输变电工程施工现场,冰天雪地里工人照样干得热火朝天。据李文鹏介绍,为满足新能源接网、外送、调峰等需求,国网蒙东电力在通辽地区加大投资力度,为新能源及相关产业发展共计投资22亿元,新(扩)建500千伏变电站4座,500千伏线路272.92千米,220千伏接网线路151.6千米,为新能源及工业项目落地提供了坚强保障。
2023年12月,内蒙古连续投产了数批百万千瓦级、以“沙戈荒”为重点的大型风电光伏基地项目,其中还包括全国最大在运陆上风电基地。偌大规模新能源项目的并网发电丝毫都没有耽误,均得益于国网蒙东电力超前规划建设的多条特高压外送通道及配套汇集网。
“蒙东电网新能源装机占比超过50%、新能源利用率始终保持在96%以上,这得益于蒙东电网有21回超高压交直流线路与东北主网紧密相连、1回特高压输电通道与山东电网相连,既能满足新能源就地消纳需求,又能有效支撑新能源大规模外送。”万玉良表示,“目前,内蒙古已建成的特高压外送通道最大送电能力达4600万千瓦,2023年外送电量突破1800亿千瓦时。”
展望未来,在内蒙古自治区现有“三交三直”特高压外送通道的基础上,国网蒙东电力公司将按照国家总体规划布局,依托新能源大基地,用好大通道,融入大市场,力争尽早实现内蒙古“两个率先”“两个超过”的能源电力新目标。
不断提升电网新能源接纳能力
随着新能源项目建设如火如荼地展开,新能源渗透率的逐步攀升也为传统电网运行带来空前挑战。
“当前,蒙东新能源大规模发展且无快速调节的水电、气电作为支撑,造成电网的支撑保障、灵活调节愈发困难。预计到2025年,蒙东电网新能源装机占比将达到68.7%,缺乏同步电源支撑将导致电网调节能力、支撑能力下降。”万玉良分析道。
“通辽、蒙东乃至全国其他新能源高占比地区都面临着类似挑战,一方面是大规模新能源消纳和电力保供问题,新能源大发期间电力过剩系统难以消纳,无风或无光时电力供应不足,存在限电风险。随着新能源占比的持续提升,这一矛盾将越发突出。”国网蒙东电力调度控制中心党总支书记兼副主任张文军进一步介绍道,“另一方面,新能源占比的提升导致系统内电力电子设备急速增加,新能源、储能等新型设备均无法提供旋转惯量,使系统整体抗扰动能力下降,未来故障扩大化的可能性大大提高。”
针对上述挑战,通辽地区目前构建煤炭、天然气、火电、新能源“多能互补”供给体系,但由于缺少调峰电源、缺乏电源补偿调峰机制,通辽电网调峰能力亟待加强。“为补齐短板,我们科学研究规划抽水蓄能需求,积极参与到能源主管部门煤电布局研究工作,加快通辽地区支撑性电源建设,推动地区可调节负荷规模化发展,源荷协调发力,共同服务地区新能源高质量发展。”万玉良如是说。万玉良还表示,他们正在加快推动通辽320万千瓦火电项目纳规、霍林河创源金属4×33万千瓦火电机组转公用,推动在运煤电机组完成灵活性改造,加强系统调节能力建设。蒙东建设新型电力系统“先立后破”的发力点就是加快提高系统调节能力,不断提升电网新能源接纳能力。
此外,用好手中的牌,优化排列组合方式,提高电网设备资产利用率,是最直接而有效的办法。国网蒙东电力持续提升特高压通道和电网整体利用效率,认真做好送东北、华北和华东等外送交易,积极开展省间现货交易,2023年全年外送电量达到1836亿千瓦时。
“总之,我们将重点从优化和加强电网建设、服务各类发电和用电主体并网的角度,构建坚强电网平台,推动源网荷储协同互动平衡体系建设,依托特高压大通道,利用各类市场化手段全力促进富余电力外送,推动蒙东地区一批批风电光伏大基地顺利建成落地及并网消纳。”毛光辉总结道。
截至2023年,内蒙古外送电量连续18年居全国首位,内蒙古建设国家重要能源和战略资源基地有底气,通辽服务风电光伏大基地建设有秘诀。秘诀就在每一条特高压外送通道上,在“先立后破”的每一个项目中,在延绵不断的产业链条上,更在每一名电力人不畏风雪、披星戴月、追风逐日的努力和实干里。作为新能源大基地建设的主战场,通辽将坚持以消纳和外送为导向,不断提高系统调节能力和电网新能源接纳能力,沿着高质量发展道路探索建设大基地的“正确打开方式”,担起绿色电力外送“大动脉”的如山重任,发挥战略支点作用,推动电网高质量发展,服务新时代东北全面振兴。
作者:邓卓昆 马超 卓拉 来源:中国电力企业管理
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