专家|黄瀚:探讨“十三五”清洁低碳发展格局

　　“十三五”电力规划专家谈

　　清洁低碳发展下的“十三五”电力流格局探讨

黄瀚

　　十八届五中全会通过了“十三五”规划建议，要求推进能源革命，加快能源技术创新，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。科学谋划能源电力发展，对建设现代能源体系、支撑经济社会可持续发展具有重大意义。作为电网发展的重要基础和边界条件，“十三五”电力流格局是亟待论证厘清的核心议题。从中长期来看，我国能源资源与消费中心逆向分布的特征将更加显著，环境保护、碳减排等由“软”约束上升到“硬”约束。应对这些挑战，调整电源布局，优化电力流规模和流向，逐步实现资源可持续、环境友好、安全可靠、经济可承受的电力供应，有利于优化全国生态环境空间和满足区域能源的供需平衡需求。

　　我国风能、太阳能资源丰富，但所在区域消纳能力有限、跨区外送消纳能力不足，弃风、弃光现象已经较为严重。总体来看，目前跨省跨区输送新能源的通道能力只有1400万千瓦，占“三北”新能源比重不足12%，输电通道缺口达3000万千瓦，新能源难以在全国范围优化配置。根据目前风电项目前期进展状态估计，2020年全国风电装机很可能达到2.4亿千瓦，其中“三北”风电基地新增装机近1亿千瓦。根据消纳能力分析，送至负荷中心的风电规模需达到1亿千瓦左右，才能将弃风率控制在5%左右的水平。

　　在太阳能发电方面，青藏高原、甘肃、宁夏北部、新疆南部、蒙西等地区是我国太阳能资源丰富地区，年日照时数大于3000小时，具有利用太阳能发电的良好条件，以集中开发为主。东中部地区重点发展分布式光伏。2020年，我国太阳能发电规模有望达到1.5亿千瓦，其中西部地区太阳能发电装机约8000万千瓦，2020年太阳能发电跨区消纳需求约4600万千瓦。

　　我国西南水电资源丰富，但开发利用程度不高。未开发水电占全国85%以上，是未来水电开发建设的重点。西南水电的开发外送需要在全国能源电力平衡的大格局中统筹，按照“丰水期不弃水、枯水期不缺电”的原则，综合考虑水电替代率、利用效率等因素，优化利用。2020年全国水电装机3.5亿千瓦，其中西南水电装机两亿千瓦，2015～2020年新增装机超过5000千瓦。2020年，国家电网经营区域跨省区外送消纳水电6300万千瓦，主要送电华东、华中地区，替代率高、流向合理，可基本实现不弃水。

　　未来新增煤电主要布局在西部北部大型煤电基地，主要考虑以下两方面：一是“十三五”煤电仍是我国电力供应的主体电源，其布局调整由大气污染防治倒逼和煤炭梯次开发推进决定。根据“十三五”电力需求预测，到2020年煤电仍存在两亿千瓦左右的增长空间，到2020年比重在55%左右，仍是我国第一大电源。《大气污染防治行动计划》要求，京津冀、长三角、珠三角区域严格控制燃煤电站建设，禁止审批新建除热电联产外的燃煤发电项目，中东部煤电建设将会严控。随着煤炭梯次开发、逐步向西部和北部转移，我国将重点建设锡林郭勒、鄂尔多斯、晋北等9个千万千瓦级大型煤电基地。根据中东部在建电源情况和煤电基地建设条件分析，“十三五”期间晋陕蒙宁新五省区新增煤电装机1.4亿千瓦，占全国新增煤电的70%左右。二是与西部北部大型风电、太阳能发电基地联合统筹，可实现送端能源资源的高效配置。我国清洁能源主要分布的西部、北部也是我国煤炭资源的富集区，考虑水电存在“丰余枯缺”的季节性特点，以及风电、太阳能发电出力具有波动性和不确定性，将煤、水、风、光进行统筹安排可以实现大范围的资源优化配置。同时，以可控性的煤电电力流来配合清洁能源电力流，可以满足平滑线路功率、输电调峰、满足直流通道最低输电容量等要求。输电通道利用率的提高节约了发电能源资源和输电走廊资源，也使得打捆输送的电力到达受端地区具有较好的电价竞争力，降低全社会电力供应成本。

　　我国“十三五”电力流规模增长呈现绿色驱动特征，电力流结构由“水、火”为主向“水、火、风、光”并重转变，“西电东送”“北电南供”规模及距离进一步扩大，保证了新能源的高效消纳和可持续的电力供应。满足西南水电和“三北”风电、西部太阳能发电等清洁能源高效消纳，2020年西部北部地区送出电力流规模达到3.1亿千瓦，对应电力装机4.2亿千瓦，其中清洁电力装机占比在50%以上。考虑统筹新能源发展和保障电力供应两个方面，在现有西部北部向中东部地区输送煤电7000万千瓦基础上，到2020年新增输送煤电1.4亿千瓦。

　　科学的电源布局调整、合理的电力流格局在治理中东部环境污染、降低供电成本等方面具有重大意义，将产生显著的社会经济效益。一是2020年中东部12省市受入煤电电力流2.1亿千瓦，减少本地原煤消耗4.8亿吨，减少二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物排放分别达到9.4亿吨，96万吨和96万吨。相比2012年，降低中东部地区PM2.5污染20%，每年减少环境损失36亿元。二是大容量、高效率、远距离特高压输电的落地电价比东中部受端地区煤电标杆上网电价低0.05～0.06元/千瓦时，降低电力供应成本，同时可避免东中部地区电力供应价格的大幅波动。三是拉动西部地区投资，边际效益突出。到2020年，西部地区清洁能源开发总投资1.5万亿元，特高压交直流工程总投资1.02万亿元，合计投资2.52万亿元。每年投资4900亿元，拉动GDP约3900亿元。

　　（作者单位：国网能源研究院）

赵雅君