中國儲能網(wǎng)訊：國網(wǎng)浙江省電力有限公司 張悅 吳米佳
僅5.6毫秒，800萬千瓦的巴蜀水電便乘著溪浙直流銀線開啟了江南之旅。投運十年，累計輸送清潔水電超3050億千瓦時。
作為浙江首個特高壓直流輸電工程，2014年，四川溪洛渡左岸—浙江金華±800千伏直流工程投運。自此，浙江邁入特高壓交直流混聯(lián)時代，也正式加入全國范圍電力能源優(yōu)化配置的“朋友圈”。
此后十年間，寧夏靈州—紹興、白鶴灘—浙江±800千伏直流工程相繼落地浙江。截至今年6月底，三大“西電入浙”特高壓工程已累計送電6568億千瓦時，超過2023年浙江省全社會用電量，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約2.02億噸，減排二氧化碳約5.58億噸。
千里奔赴解缺電之困
東南形勝，三吳都會，錢塘自古繁華。
在這片面積僅占全國1%的土地上，創(chuàng)造了占全國6.2%的經(jīng)濟總量。與經(jīng)濟大省形成鮮明反差的是浙江長期不足5%的能源自給率，每3度電就有1度來自省外，“電荒”一度成為浙江經(jīng)濟社會快速發(fā)展的掣肘。
回望21世紀初，中國經(jīng)濟發(fā)展一路高歌，大部分城市陷入急速發(fā)展和嚴重缺電的矛盾掙扎，浙江全社會用電量每年以超10％的幅度增長，形勢尤顯嚴峻：全省供電能力僅能滿足約2/3的需求。彼時，一切能發(fā)電的東西都是搶手貨，分管電力的副省長親赴山西、河北等地買煤，只為多發(fā)電。
滿足人民日益增長的美好生活需要，能源小省浙江不遺余力。此后數(shù)年間，浙江投入數(shù)千億資金，建設(shè)近2000萬千瓦的大型發(fā)電機組。從農(nóng)村、城市電網(wǎng)改造到大手筆上馬500千伏電網(wǎng)，建成了以500千伏為主網(wǎng)架、220千伏為支撐，技術(shù)先進、經(jīng)濟適用的省級電網(wǎng)。
進入“十二五”時期，浙江能源電力消費再創(chuàng)新高，人均用電水平超過1千瓦。一次能源極度匱乏，省際500千伏通道受電能力捉襟見肘，周邊省市電力裕度同樣不足。
“遠水”能否解“近渴”？帶來新可能性的是特高壓直流輸電技術(shù)，其電壓等級在±800千伏及以上，傳輸損耗僅為500千伏交流輸電線路的25%—40%，具備點對點、超遠距離、大容量送電能力。
2014年7月，趕在迎峰度夏最緊要關(guān)頭，我國建設(shè)的第三條特高壓直流工程——溪洛渡左岸—浙江金華±800千伏特高壓直流輸電工程投運，800萬千瓦電力惠澤江南百姓。浙江電網(wǎng)成為最早進入特高壓交直流混聯(lián)運行的省級電網(wǎng)之一。
該工程投運首年，累計輸送的清潔水電約占浙江電力供應(yīng)總量的1/7，可滿足當(dāng)年本省近80%的生活用電所需，一舉扭轉(zhuǎn)了浙江的缺電局面。
“西電入浙”時代就此啟幕。2016年、2022年，靈紹、白浙特高壓直流工程先后投入運行，浙江在全國率先建成以“兩交三直”特高壓為骨干、500千伏“東西互供、南北貫通”的堅強智能電網(wǎng)，與千里外的世界第二、第四大水電站，西北煤電及風(fēng)電基地瞬息相連，成為目前我國特高壓落點最為密集的省份之一。
十年間，外電入浙承載能力大幅增強，“西電入浙”送電容量增至2400萬千瓦，年輸電量躍升至908億千瓦時，在全社會用電量占比14.7%。2023年，三大“西電入浙”直流工程迎峰度夏最大輸送功率占浙江最高負荷近兩成，保障了全省中長期和可持續(xù)的電能供應(yīng)。
一場多贏的超級交易
時至7月，浙江和高溫天氣“無縫銜接”，社會用電負荷持續(xù)攀升。每年的6至9月是浙江最難“熬”的迎峰度夏期，而在常規(guī)年份，這一時期正是西南降水最為集中、水電最為豐沛的季節(jié)。
根據(jù)公開數(shù)據(jù)，四川水電可開發(fā)量約1.48億千瓦，占全國總量的21.2%，擁有白鶴灘、洛溪渡、烏東德、向家壩、錦屏、二灘等大型水電站。“十三五”初期，該省年富余電力約1000萬千瓦，富余電量超150億千瓦時。
靈紹特高壓工程的送出端——寧夏，也有同樣的“富電”煩惱。據(jù)報道，2017年前7個月，浙江累計受入靈紹特高壓電量86.8億千瓦時，其中14.7億千瓦時屬于寧夏富余的風(fēng)光電能。
一頭富余電能，一頭無處覓煤，雙方有著幾近完美的互補關(guān)系。通過特高壓電網(wǎng)，“輸煤輸電并舉”的能源綜合運輸體系得以建成，西電東送成為繼公路、鐵路、水路、航空和管道運輸之后的“第六種運輸方式”。
此外，還有能源利用與成本效益之間的深刻考量。對于特高壓電網(wǎng)的“接受方”而言，業(yè)內(nèi)進行了輸煤與輸電的詳細比算：以2011年山西送浙江960萬千瓦電力為例，變輸煤為輸電，至浙江后的落地電價較受端地區(qū)上網(wǎng)電價低約0.03—0.10元/千瓦時，可壓降浙江電力成本2.6%。
資源與經(jīng)濟的互通有無，正是“西電東送”戰(zhàn)略的巧妙布局所在。十年間，西部各能源基地累計向浙江輸送電能超6500億千瓦時，相應(yīng)地，浙江回饋近3000億元的用能資金。
一子落，滿盤活。超級工程的受益方遠不止于送受兩端，作為“新基建”重點投資建設(shè)的七大領(lǐng)域之一，特高壓輸電線路長、投資規(guī)模大，具有產(chǎn)業(yè)鏈長、帶動力強、經(jīng)濟社會效益顯著等優(yōu)勢。就三大“西電入浙”特高壓工程建設(shè)規(guī)模而言，投資總和超過700億元。
以總投資逾299億元的白浙特高壓工程為例，建設(shè)過程涉及全國近百家設(shè)備制造、建筑、安裝、科研單位，直接帶動電源、電工裝備、用能設(shè)備、原材料等近20個上下游產(chǎn)業(yè)鏈近千億產(chǎn)值，約提供1萬余個就業(yè)崗位，顯示出推動區(qū)域經(jīng)濟增長和促進形成協(xié)調(diào)發(fā)展新格局的強勁力量，并持續(xù)帶動裝備制造業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級。
頻頻刷新技術(shù)之最
2014年至2024年，是中國特高壓技術(shù)飛速發(fā)展的重要階段。十年間，三大“西電入浙”特高壓工程見證著我國特高壓實現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”再到“領(lǐng)跑”的技術(shù)攻關(guān)史。
溪浙特高壓工程，曾保持著全國輸電量最大、線路最長、電壓等級最高等多項直流輸電工程紀錄，首次實現(xiàn)高端換流變壓器自主研發(fā)、設(shè)計制造和運行，攻克了額定電流5000安特高壓大容量直流設(shè)備應(yīng)用、重冰區(qū)線路建設(shè)等關(guān)鍵技術(shù)，一度頗為風(fēng)光。
時隔兩年，作為國家“加快推進大氣污染防治行動計劃12條重點輸電通道建設(shè)”項目中首個投運的特高壓直流輸電戰(zhàn)略性工程——靈紹特高壓工程，不僅實現(xiàn)了換流閥國產(chǎn)化，并在世界范圍內(nèi)首次突破800千伏特高壓直流系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)接入750千伏交流系統(tǒng)難題。
作為“十四五”期間首個投運的特高壓直流輸電工程，白浙特高壓工程國產(chǎn)化率達到95%，我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全系列特高壓套管在特高壓錢塘江換流站首次實現(xiàn)了工程批量應(yīng)用，為后續(xù)特高壓發(fā)展提供技術(shù)儲備。
一次次直面挑戰(zhàn)的攻堅克難，一項項創(chuàng)新技術(shù)的迭代升級也發(fā)生在換流站運檢的一端。
在紹興換流站主控室LED屏上，運行著數(shù)字化換流站全景視頻融合系統(tǒng)，可“一張圖”展示全站設(shè)備的可見光圖像，同步顯示換流變廣場、直流場、換流閥的紅外測溫數(shù)據(jù)等運行工況，設(shè)備健康狀態(tài)盡在掌握，“面向未來的數(shù)字換流站”雛形初顯。
“以往，設(shè)備運行數(shù)據(jù)主要依靠人工抄錄，需憑借經(jīng)驗判斷數(shù)據(jù)是否存在異常。數(shù)字換流站平臺通過視頻圖像識別和數(shù)字化表計接入，全量完成設(shè)備數(shù)據(jù)人工抄錄替代工作。原來進行一次全站設(shè)備運行數(shù)據(jù)的抄錄、整理需要3天左右，現(xiàn)在2個小時即可完成。”紹興換流站副站長富銀芳介紹，在她看來要構(gòu)建數(shù)字化的未來電網(wǎng)，數(shù)字化換流站將是關(guān)鍵一環(huán)。
作為國家電網(wǎng)公司首批數(shù)字換流站試點站之一，紹興換流站基于電網(wǎng)資源業(yè)務(wù)中臺和PMS3.0基礎(chǔ)架構(gòu)，結(jié)合直流運檢業(yè)務(wù)需求，打通了監(jiān)控系統(tǒng)、一體化在線監(jiān)測系統(tǒng)等22類系統(tǒng)的壁壘，以日、周、月為周期，自動開展數(shù)據(jù)比對和智能分析，以實現(xiàn)站內(nèi)24組雙極高低端閥塔、24臺換流變共4000多個可控硅元件的實時監(jiān)測與診斷，建設(shè)“場景孿生、云邊協(xié)同、生態(tài)開放”的數(shù)字換流站。
有了紹興換流站數(shù)字化站的建設(shè)經(jīng)驗，金華換流站、錢塘江換流站也先后部署數(shù)字化站平臺，并通過北斗、WIPI網(wǎng)、人工智能、三維建模等新技術(shù)，為三條“西電動送”大動脈的安全穩(wěn)定運行增添智慧新保障。
這樣小小的技術(shù)變化，實現(xiàn)三大“西電入浙”工程能量可用率（即給定時間區(qū)間內(nèi)直流輸電系統(tǒng)能夠輸送能量的能力）由95%到超98%的提升。
邁上“綠色高速路”
今年4月初，位于杭州濱江區(qū)的彩虹充電站掛牌售賣綠電，成為浙江首批18個“綠色充電站”之一，該綠電便源自千里外的寧夏光伏。
當(dāng)前，杭州已入選國家首批碳達峰試點城市，當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)聯(lián)合相關(guān)部門參與省間綠電交易，讓寧夏的光伏順利匹配杭州284個充電樁，成為“追著太陽跑”的移動充電寶?！半S著更多輸電通道落地，來自絲綢之路上的光將驅(qū)動更多新能源汽車?！焙贾菔须妱悠嚦鋼Q電設(shè)施產(chǎn)業(yè)協(xié)會秘書長盧煒說。
在西電東送基礎(chǔ)上形成的全國大聯(lián)網(wǎng)，加速了全國統(tǒng)一電力市場的建設(shè)，也為浙江這個典型的資源小省、用電大省帶來能源綠色轉(zhuǎn)型的新機遇。
“綠電讓亞運別樣精彩”成為持久的亞運記憶，累計6.21億千瓦時的綠電交易量，助力實現(xiàn)亞運史上建設(shè)場館常規(guī)電力100%綠電供應(yīng)，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤7.6萬噸。這背后，正是靈紹特高壓等西電東送清潔能源走廊，將新疆哈密、甘肅嘉峪關(guān)、黃土高原等地的綠電源源不斷送往浙江，點亮首屆碳中和亞運會。
自“雙碳”目標(biāo)提出，西電東送作為電力資源優(yōu)化配置平臺，其戰(zhàn)略重心由單純解決電力供需失衡問題逐漸轉(zhuǎn)向推動清潔電力在更廣闊地域?qū)崿F(xiàn)高效消納與充分利用。這樣的定位變化，十年前的浙江邁入西電東送時代已有考量。
昔日的浙江，火電占比超過90%，節(jié)能減排壓力巨大。擺脫缺電困境和對化石能源的過度依賴是橫亙在浙江高質(zhì)量發(fā)展面前的兩道難題。如何緩解本地建燃煤電廠的空間成本、環(huán)境成本等實際壓力？外來電的清潔綠色被視為“低價、高效、可靠”的代名詞。
確定首個“西電入浙”工程送端歷經(jīng)多次調(diào)研，選址西南水電，看中的便是清潔能源。時任金華換流站站長魏華兵曾表示，除了緩解浙江的用電問題，溪浙特高壓工程最顯著的效益是帶來更多藍天白云，其每年為浙江輸送的清潔水電超過3個金華蘭溪火電廠的發(fā)電量，相當(dāng)于減排二氧化碳3400萬噸。2016年投運的靈紹特高壓工程創(chuàng)新性實施了“風(fēng)光火”打捆外送，累計入浙數(shù)十億千瓦時綠電。在此后很長一段時間內(nèi)，由特高壓電網(wǎng)輸送的綠電使得浙江省清潔能源占比提高至30%。
可以預(yù)見的是，浙江能源電力需求仍持續(xù)保持較快增長，氣候氣象因素對電力供需影響愈加明顯，隨著能源轉(zhuǎn)型深入推進，未來電力保供仍不輕松。從今年前半年浙江全社會用電量同比增長8.7%的數(shù)據(jù)可見一斑。
下一個十年，浙江外來電如何發(fā)展？眼下，外電入浙直送端還將新添省份。距離浙江2300千米的甘肅騰格里沙漠，上百萬塊光伏板逐光而列，第四條“西電入浙”特高壓工程送端便坐落于此。作為國內(nèi)首個全容量特高壓柔直工程，甘肅—浙江特高壓柔性直流輸電試驗示范工程預(yù)計“十五五”初投運。
從遠方，也從身邊。西北戈壁的大漠風(fēng)光、西南峽谷間的蜿蜒川流、東海之濱的海風(fēng)陣陣，轉(zhuǎn)化為綠電涌動之江大地，綠意盎然。
