文｜華夏能源網(wǎng) 劉洋
攸關(guān)“雙碳”目標(biāo)落地，特高壓迎來第四次建設(shè)高潮。
據(jù)媒體報(bào)道，2022年特高壓項(xiàng)目核準(zhǔn)將提速，規(guī)劃的項(xiàng)目有望全部核準(zhǔn)。僅國家電網(wǎng)計(jì)劃開工的，就有“10交3直”共13條特高壓線路。
未來四年，特高壓建設(shè)更是規(guī)?？涨啊！笆奈濉逼陂g，國網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)特高壓工程“24交14直”，涉及線路達(dá)3萬余公里，變電換流容量3.4億千伏安，總投資3800億元。
特高壓建設(shè)，是推動(dòng)中國新一輪能源革命的“鐵三角”——“新能源+特高壓+儲(chǔ)能”穩(wěn)固支架重點(diǎn)關(guān)鍵一環(huán)。歷經(jīng)18年的發(fā)展，特高壓建設(shè)克服各種困難，安全性和經(jīng)濟(jì)性都已不成為問題。
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍。目前支撐新能源裝機(jī)發(fā)電輸送的通道明顯不足，需要加快建設(shè)特高壓以補(bǔ)上新能源輸送通道的“短板”。預(yù)計(jì)到2025年，中國特高壓長度有望突破4萬公里。
3800億特高壓提速
通常電壓按等級(jí)可以分為低壓、高壓、超高壓和特高壓幾種。低壓通常是220V和380V，也就是家用電壓。高壓指的是電壓等級(jí)在10Kv-220Kv，城市高壓電纜一般是地下傳輸，野外一般是鐵塔傳輸。超高壓范圍在330Kv-750Kv之間，通常是水力火力發(fā)電等輸送的電壓。
而特高壓指的是±1000Kv及以上交流和±800Kv及以上的直流輸電，特高壓一般用在西電東輸?shù)瘸h(yuǎn)距離輸送的電壓渠道。實(shí)現(xiàn)長距離的電力能源外送，作為電力“快遞”的特高壓直流扮演著重要角色。
自從2006年我國探索特高壓示范工程開始，截至目前，中國在運(yùn)特高壓共計(jì)29條，分別為13 條交流16條直流，其中，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域運(yùn)行交流13條、直流12條，南方電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域運(yùn)行直流4條。截至2020年上半年，中國已全面投運(yùn)的特高壓輸電線路總輸電能力約合1.54億千瓦。
“十四五”期間，特高壓建設(shè)將明顯加速。僅國家電網(wǎng)就規(guī)劃了“24交14直”特高壓工程，總計(jì)38條，這已經(jīng)超過“十一五”至“十三五”15年間全部特高壓工程建設(shè)總量。
另據(jù)“十四五”特高壓規(guī)劃專家透露，“十四五”電力規(guī)劃在2021年12月底已經(jīng)內(nèi)部印發(fā)，發(fā)給各個(gè)省發(fā)改委能源局及各大央企，預(yù)計(jì)對(duì)外公開的版本要到今年“兩會(huì)”之后才能正式發(fā)布。
作為“新基建”的核心方向，特高壓建設(shè)為何會(huì)突然加速？2022年為何會(huì)密集落地？
首先，風(fēng)、光新能源大發(fā)展下，更好滿足集中式新能源項(xiàng)目的送電需求。
中國發(fā)展新能源思路是兩條腿走路，即一方面提倡分布式，一方面提倡西部的集中式。在發(fā)展分布式的過程中，目前遇到了很多問題，分布式在政策、補(bǔ)貼以及開發(fā)成本等方面的推進(jìn)不甚理想，盡管“整縣光伏”、“風(fēng)電下鄉(xiāng)”蓬勃發(fā)展，但電網(wǎng)在配電側(cè)消納能力較弱，分布式對(duì)于“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)相對(duì)來說難以承擔(dān)主力作用，因而，新能源開發(fā)的主體路徑還是集中式。
集中式新能源大發(fā)展要依賴兩個(gè)條件，一個(gè)是依賴西部包括內(nèi)蒙、西北五省、東北等資源富集地，一個(gè)是將風(fēng)、光新能源輸送至負(fù)荷中心的跨省區(qū)特高壓往外送。在這種情況下，特高壓建設(shè)必須提速。
其次，加快特高壓建設(shè)步調(diào)，以配合大型風(fēng)光基地建設(shè)。
2021年10月12日，習(xí)近平總書記在云南昆明舉行的《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(huì)上提出，“中國將持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目，第一期裝機(jī)容量約1億千瓦的項(xiàng)目已有序開工。”到12月份，國家能源局又啟動(dòng)了第二批大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目申報(bào)，要求2022年開工建設(shè)，2023年內(nèi)建成并網(wǎng)。
以1億千瓦為建設(shè)起點(diǎn)的風(fēng)光大基地，后續(xù)基本上還要按此規(guī)模去增長，通道起點(diǎn)大部分都是在戈壁、沙漠地區(qū)，如新疆、內(nèi)蒙、寧夏、甘肅、青海等，這里面積遼闊，風(fēng)光資源富集，技術(shù)可開發(fā)量占全國的60%以上，電力外送就要依賴特高壓。
按照現(xiàn)在風(fēng)光大基地上馬建設(shè)的進(jìn)度，特高壓一定要跟得上。新能源項(xiàng)目的開發(fā)基本半年到一年就能上馬，但是配套的交流電網(wǎng)工程基本上從前期工作到最后投運(yùn)，要一年半接近兩年的時(shí)間，所以今年加快推進(jìn)特高壓去配合新能源基地建設(shè)非常有必要。
工期方面，跨省區(qū)直流或者交流特高壓工期會(huì)長一點(diǎn)，因?yàn)榇罅康那捌诠ぷ髟O(shè)計(jì)跨省協(xié)調(diào)存在不確定性，但是只要拿下批文并具備開工條件的， 跨省區(qū)的直流特高壓 （主要時(shí)間在送受兩端的換流站） 一般在18個(gè)月到24個(gè)月。交流特高壓，因?yàn)楸旧硎且欢我欢蔚?，兩三百公里有一個(gè)換流站，工期8到12個(gè)月。
再次，此輪特高壓建設(shè)還是在經(jīng)濟(jì)逆周期時(shí)，承擔(dān)著托底經(jīng)濟(jì)的責(zé)任。
從相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的講話和定調(diào)看，高層對(duì)于2022年宏觀經(jīng)濟(jì)的預(yù)期不是特別樂觀，一方面西方的疫情基本上已經(jīng)呈開放趨勢，我國還處于動(dòng)態(tài)清零的嚴(yán)格風(fēng)控模式，今年跟其他國家完全開放經(jīng)貿(mào)、口岸的機(jī)會(huì)不是特別大，外貿(mào)和進(jìn)出口受到的影響會(huì)持續(xù)，提高國內(nèi)的投資進(jìn)度非常有必要。作為“新基建”的寵兒，特高壓提速是自然而然的事情。
按照兩大電網(wǎng)公布的“十四五”期間電網(wǎng)計(jì)劃投資，總和接近3萬億元。2022年國家電網(wǎng)已確定投入5012億元，特高壓工程、配電網(wǎng)、電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)是投資重點(diǎn)，對(duì)經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)作用明顯。
中國能源革命“鐵三角”
2020年9月，中國提出“力爭2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)。隨后又提出，2030年，中國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。
國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2020年底，全國風(fēng)電、光伏合計(jì)總裝機(jī)為5.3億千瓦，這意味著未來十年，風(fēng)、光裝機(jī)量預(yù)計(jì)最低要增長126%。
“十四五”規(guī)劃綱要提出，建設(shè)雅礱江流域、松遼、冀北、黃河幾字彎、金沙江上游等九大陸上清潔能源基地和五大海上風(fēng)電基地。以九大陸上清潔能源基地為代表，“十四五”期間，新能源重點(diǎn)開發(fā)地區(qū)包括新疆、云貴、藏東南、青海、甘肅、蒙西、東北等地區(qū)，距東部負(fù)荷中心長達(dá)1000-3000公里。
中國大量可再生能源資源分布在西部、西北部，但工業(yè)產(chǎn)能和負(fù)荷多在中東部、沿海區(qū)域，這一實(shí)際情況對(duì)新能源電力的消納和長途運(yùn)輸提出了巨大挑戰(zhàn)。破解這一困局，就要依靠特高壓。特高壓輸電是當(dāng)今世界最高效、最經(jīng)濟(jì)的遠(yuǎn)距離輸電方式，作為未來重要的新基建，特高壓可以將西部大量可再生能源輸送到經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。
根據(jù)Wind數(shù)據(jù)，2021年前三季度，我國東部地區(qū)用電量和發(fā)電量分別為3.16萬億千瓦時(shí)和2.45萬億千瓦時(shí)，存在高達(dá)7100億千瓦時(shí)的電量缺口。而同期，我國中部和西部地區(qū)的發(fā)電量均顯著高于用電量。
東部地區(qū)和中部、西部地區(qū)電力供需之間的落差，表明以特高壓為載體的“西電東送”、“北電南送”工程還遠(yuǎn)未達(dá)到理想狀態(tài)。大力發(fā)展特高壓，持續(xù)將中西部地區(qū)的電力輸送到珠三角、長三角和京津唐等地區(qū)，是我國未來優(yōu)化區(qū)域能源供需的重點(diǎn)。
在此背景下，國家能源局2021年4月印發(fā)《2021年能源工作指導(dǎo)意見》明確要求，為增強(qiáng)清潔能源消納能力，在確保電網(wǎng)安全的前提下，推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展，提升輸電通道新能源輸送能力，提高中東部地區(qū)清潔電力受入比重。加快建設(shè)陜北—湖北、雅中—江西等特高壓直流輸電通道，加快建設(shè)白鶴灘—江蘇、閩粵聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)工程，推進(jìn)白鶴灘—浙江特高壓直流項(xiàng)目前期工作。
當(dāng)然，光有海量清潔能源和特高壓輸電線路，還無法支撐起中國新能源革命的戰(zhàn)略“鐵三角”，在兩者之外還要打造新能源革命的“超級(jí)充電寶”——儲(chǔ)能。“新能源+特高壓+儲(chǔ)能”，才是推動(dòng)中國新一輪能源革命的穩(wěn)固支架。
2021年8月，國家發(fā)改委、能源局發(fā)布《關(guān)于鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》指出，“實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰關(guān)鍵在促進(jìn)可再生能源發(fā)展，促進(jìn)可再生能源發(fā)展關(guān)鍵在于消納，保障可再生能源消納關(guān)鍵在于電網(wǎng)接入、調(diào)峰和儲(chǔ)能”。
“十四五”“24交14直”特高壓的加速上馬，不僅為中國新能源革命打造完美閉環(huán)，特高壓建設(shè)還將帶動(dòng)上下游全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
特高壓產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游、中游及下游，上游主要是設(shè)備原材料，如大宗原材料、電阻、電容等；中游則主要是特高壓電器設(shè)備行業(yè)，包括直流特高壓領(lǐng)域的換流閥、換流變壓器，以及電抗器、GIS等；下游主要是電網(wǎng)行業(yè)，該領(lǐng)域壟斷性較強(qiáng)，以國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)和部分地方電網(wǎng)為主。
賽迪數(shù)據(jù)顯示，2020年我國特高壓產(chǎn)業(yè)及其產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關(guān)配套環(huán)節(jié)所帶動(dòng)的總投資規(guī)模超3000億元，其中特高壓產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模近1000億元，帶動(dòng)社會(huì)投資超2000億元。
以此推算，“十四五”“24交14直”3800億元特高壓全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)高潮，預(yù)計(jì)將帶動(dòng)社會(huì)投資超7400億元。
前行十八年
我國的特高壓，最初萌芽于西電東送。受第一例西電東輸取得成功的鼓舞，2004年，國家電網(wǎng)原董事長劉振亞將特高壓付諸實(shí)施。2006年，晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程獲得國家發(fā)改委核準(zhǔn)。2009年1月，該工程正式投運(yùn)。
從那時(shí)到現(xiàn)在，中國的特高壓經(jīng)歷了三輪建設(shè)高潮。
第一輪是2011年至2013年，規(guī)劃建設(shè)“三橫三縱”特高壓骨干網(wǎng)架和13項(xiàng)直流輸電工程，形成大規(guī)模“西電東送”“北電南送”格局；第二輪是2014至2016年，國家能源局提出加快推進(jìn)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃12條重點(diǎn)輸電通道的建設(shè)，推進(jìn)9條特高壓線路建設(shè)；第三輪是2018年至2020年，作為“新基建”投資托底經(jīng)濟(jì)，特高壓迎來快速發(fā)展。
這期間，特高壓建設(shè)亦曾遭遇激烈反對(duì)，并幾起幾落、幾經(jīng)停滯，爭議的焦點(diǎn)包括技術(shù)可行性、是否安全、是否經(jīng)濟(jì)以及個(gè)別地方的利益博弈等。
2005年6月，國家發(fā)改委召開為期三天的特高壓輸電技術(shù)研討會(huì)，全國200多名電力專家參會(huì)。談及西電東送，大部分與會(huì)者贊成特高壓，但仍有著名電力專家陳望祥等6人明確表示反對(duì)。會(huì)后，反對(duì)者上書國務(wù)院。他們認(rèn)為，在能源資源分配不均狀況下，輸電并非唯一途徑，從經(jīng)濟(jì)性考慮，輸煤或許更為可觀。
當(dāng)初國家不愿意貿(mào)然大面積鋪開特高壓，還考慮到交流特高壓下電力的安全與穩(wěn)定。如果用特高壓交流將區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)起來，一旦某個(gè)區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生系統(tǒng)穩(wěn)定問題，就可能會(huì)殃及其他幾個(gè)區(qū)域電網(wǎng)，出現(xiàn)大停電事故。在那種情況下，交流特高壓聯(lián)到哪里，電就可能停到哪里。因此，6個(gè)區(qū)域電網(wǎng)間必須全部保持異步，而不能是同步。
區(qū)域電網(wǎng)之間不能用特高壓交流同步的更大的障礙，還有一條政治紅線的劃定。2000年到2002年，為了電力安全問題，中央專門組織了相關(guān)討論，拿出的最終方案就是全國得是6個(gè)異步電網(wǎng)，不能把所有的雞蛋放在一個(gè)籃子里。
在特高壓隨后的多年建設(shè)中，隨著技術(shù)的突破，安全性和經(jīng)濟(jì)性難題都被一一克服，而特高壓帶來的各地實(shí)際利益的博弈卻日益顯露。
比如說白鶴灘水電站到江蘇的直流特高壓，2018年就納入了國家規(guī)劃，按理說經(jīng)過半年時(shí)間做可研、做初步設(shè)計(jì)就能夠申報(bào)核準(zhǔn)，但是直到2020年底才開始申報(bào)核準(zhǔn)，因?yàn)閺乃拇òQ灘到江蘇要經(jīng)過重慶、湖北、安徽、江西，最后才進(jìn)入江蘇境內(nèi)，每一處的利益都要兼顧到。
直流特高壓送端有一個(gè)換流站， 受端有一個(gè)換流站， 中間這些過路省份跟它完全沒有關(guān)系， 當(dāng)時(shí)就卡在了湖北，在湖北要貢獻(xiàn)出600到800米寬×600公里長這么一個(gè)線路走廊給四川和江蘇做貢獻(xiàn)，而湖北有什么積極性出批文呢？
同樣道理，受端省份的火電廠的利益、當(dāng)?shù)囟愂?，也都受到了特高壓輸電的侵蝕，不同省份不同主體之間的利益博弈和利益交換需要大量的協(xié)調(diào)談判過程。在中央下大決心要在特高壓建設(shè)上取得突破之后，利益協(xié)調(diào)終于不再成為大的問題。
然而，特高壓工程規(guī)劃不斷加碼的同時(shí)，國內(nèi)特高壓存量線路整體利用率卻長期偏低，這是新的問題。據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù)顯示，2019年，中國特高壓輸電線路的平均利用率為53%，2016-2018年分別為55%、63%和47%。“十四五”規(guī)劃亦曾著重提到，特高壓要解決利用率低的問題。
18年來，特高壓一路走來，不斷克服各種困難，到如今已經(jīng)成為落實(shí)碳中和戰(zhàn)略的關(guān)鍵一環(huán)。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍，這要求中國實(shí)現(xiàn)更高水平的電氣化，支撐煤炭、石油、天然氣盡早達(dá)峰。而目前支撐新能源裝機(jī)發(fā)電輸送的通道較少，需要大量建設(shè)特高壓補(bǔ)新能源輸送通道的短板。
國家電網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，特高壓工程累計(jì)線路長度從2011年的2542公里提升至2020年的35868公里，年復(fù)合增長率達(dá)到34.2%。隨著新核準(zhǔn)線路建設(shè)的陸續(xù)推進(jìn)，新一輪特高壓建設(shè)高潮到來，2020-2025年我國特高壓線路長度將保持穩(wěn)定增長，預(yù)計(jì)到2025年有望突破4萬公里。