蘇 和 白 偉

黨的十九大明確指出“建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的大計”。內(nèi)蒙古地區(qū)作為國家重要能源和戰(zhàn)略資源基地，走好現(xiàn)代能源這條路是優(yōu)化國家能源布局的客觀要求，也是內(nèi)蒙古的優(yōu)勢所在、機遇所在、責(zé)任所在。為推動綠色低碳轉(zhuǎn)型，構(gòu)建新能源供給消化體系，踐行“雙碳”目標(biāo)，助力內(nèi)蒙古新能源高質(zhì)量發(fā)展，本文結(jié)合我國新能源發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，對能源轉(zhuǎn)型背景下新能源發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)進行分析，總結(jié)國內(nèi)促進高比例新能源接入電網(wǎng)的措施及其可借鑒之處，提出適應(yīng)自治區(qū)能源轉(zhuǎn)型的新能源高質(zhì)量發(fā)展的思路、關(guān)鍵問題以及解決途徑。

一、我國新能源發(fā)展基本情況

在“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略指引下，我國堅定不移推進能源革命，全面推進能源消費方式變革，建設(shè)多元清潔的能源供應(yīng)體系，發(fā)揮科技創(chuàng)新第一動力作用，全面深化能源體制改革釋放市場活力，全方位加強能源國際合作，在能源生產(chǎn)和利用方式發(fā)生重大變革，能源發(fā)展取得歷史性成就，能源高質(zhì)量發(fā)展中邁出了新步伐。

能源供給能力和質(zhì)量顯著提升。近十年間，我國可再生能源發(fā)電總裝機達(dá)到11億千瓦，占比46%，水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電裝機規(guī)模穩(wěn)居世界第一。其中，風(fēng)電光伏并網(wǎng)裝機合計6.7億千瓦，是2012年的近90倍。

截至2021年底，全國發(fā)電裝機總?cè)萘?3.77億千瓦，內(nèi)蒙古發(fā)電裝機容量1.55億千瓦，總裝機容量位居全國第三。其中：全國火電裝機容量13億千瓦，內(nèi)蒙古火電裝機容量近1億千瓦，近9834萬千瓦，在全國排第四；全國風(fēng)電裝機容量3.3億千瓦，內(nèi)蒙古風(fēng)電裝機容量3996萬千瓦，在全國排第一；全國太陽能裝機容量3.1億千瓦，內(nèi)蒙古太陽能裝機容量1412萬千瓦，在全國排第九。

立足資源稟賦優(yōu)勢，能源工業(yè)已成為自治區(qū)六大支柱產(chǎn)業(yè)之首。新形勢下，確保能源安全穩(wěn)定供應(yīng)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整平穩(wěn)過渡，推動自治區(qū)綠色能源轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，新能源高質(zhì)量發(fā)展是基礎(chǔ)，也是抓手。

二、發(fā)展目標(biāo)及思路

在“雙碳”目標(biāo)下，能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。電網(wǎng)作為能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，隨著工業(yè)、交通、建筑等終端部門再電氣化水平的提高，未來電力在能源結(jié)構(gòu)中的占比將進一步提升，其在能源系統(tǒng)中的支柱作用不斷加強。

為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，加快電網(wǎng)發(fā)展，推動能源電力清潔低碳轉(zhuǎn)型。根據(jù)自治區(qū)“兩率先兩超過”目標(biāo)，到2025年新能源裝機規(guī)模超過火電裝機規(guī)模、2030年新能源發(fā)電總量超過火電發(fā)電總量。屆時，新能源將代替火電，蒙西新型電力系統(tǒng)初步建成，電力工業(yè)實現(xiàn)碳達(dá)峰，高比例新能源將成為內(nèi)蒙古電網(wǎng)的重要特征。

目前，蒙西電網(wǎng)已基本形成“三橫四縱兩出口”500千伏的主干網(wǎng)架。蒙西電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)共有500千伏變電站34座，變電容量7605萬千瓦，500千伏線路總長度6796千米。

根據(jù)國網(wǎng)及南網(wǎng)的運行經(jīng)驗，特大同步電網(wǎng)在無限擴大的過程中，電網(wǎng)安全問題更加復(fù)雜化，通過加大投資成本，可以解決技術(shù)問題，但是會導(dǎo)致付出高昂電價，不利于自治區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展。

而優(yōu)化電網(wǎng)分區(qū)規(guī)模（包括適當(dāng)縮小同步電網(wǎng)），實行分而治之，不僅可使問題簡單化，有助于梳理網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與運行方式，有利于因地制宜和精準(zhǔn)施策，還能有效限制事故的影響范圍，減小可能發(fā)生的損失，以最小的成本獲得最好的效果，做到事半功倍（南網(wǎng)的技術(shù)路線）。

基于此，根據(jù)蒙西地區(qū)“十四五”及中遠(yuǎn)期地區(qū)用電與新能源外送需求，研判蒙西電網(wǎng)內(nèi)部電力交換和支撐電力外送的規(guī)模。即網(wǎng)內(nèi)繼續(xù)延伸與加強500千伏交流主網(wǎng)架，形成覆蓋范圍更廣、輸電能力更強的堅強網(wǎng)架，滿足網(wǎng)內(nèi)東部地區(qū)的用電需求。進一步優(yōu)化蒙西與與華北電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)方式。中遠(yuǎn)期根據(jù)負(fù)荷、電源分布及增長情況，進一步加強內(nèi)部交流/直流網(wǎng)架建設(shè)。

通過該規(guī)劃方案，最終形成既可滿足自治區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的用能需求，又能兼顧大型風(fēng)光基地新能源外送的網(wǎng)對網(wǎng)輸電格局，可有效限制寬頻振蕩等事故的影響范圍，徹底解決短路電流、動態(tài)穩(wěn)定、電壓頻率穩(wěn)定等問題，進一步釋放電網(wǎng)輸電能力，為新能源靈活輸送、消納提供平臺。最終構(gòu)建清潔低碳、安全可靠、經(jīng)濟高效的蒙西新型電力系統(tǒng)。

三、形勢與面臨的挑戰(zhàn)

“十四五”期間，伴隨著直流輸電和新能源的快速發(fā)展，電網(wǎng)將包含大量電力電子設(shè)備，系統(tǒng)特性發(fā)生深刻變化。

風(fēng)光等可再生能源發(fā)電具有明顯的隨機性和間歇性，且不具備常規(guī)電源的轉(zhuǎn)動慣量特性、穩(wěn)定的頻率支撐和動態(tài)無功支撐能力，抗干擾能力弱。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)已無法適應(yīng)大規(guī)模利用新能源發(fā)展的需求，未來高比例新能源電力系統(tǒng)將面臨電網(wǎng)安全控制、電力供應(yīng)保障、新能源高效消納等方面的巨大挑戰(zhàn)。如何保持電網(wǎng)穩(wěn)定運行、電力可靠供應(yīng)是重大課題。

提升新型電力系統(tǒng)對高比例可再生能源的適應(yīng)能力，是確保大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要保障，也是實現(xiàn)能源電力領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型的必由之路。

目前需要做的是對現(xiàn)有電源、電網(wǎng)的形態(tài)進行挖潛、改造、升級，讓電力系統(tǒng)盡可能地調(diào)動系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)節(jié)能力和資源，為新能源發(fā)展服務(wù)，形成一個源、網(wǎng)、荷、儲融合互動的新型的電力系統(tǒng)。

四、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要措施及蒙西電網(wǎng)的行動

在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的過程中，首先要做好電力系統(tǒng)向適應(yīng)大規(guī)模高比例新能源方向演進，穩(wěn)步推進實現(xiàn)新能源對化石能源的有效可靠替代。

在這方面，蒙西電網(wǎng)全力配合自治區(qū)做好四大沙漠大型風(fēng)光基地規(guī)劃布局及支撐大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃研究工作，積極推進國家第一批、第二批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風(fēng)電光伏基地項目配套電網(wǎng)工程建設(shè)，助力自治區(qū)清潔能源的開發(fā)利用，按照自治區(qū)下發(fā)的蒙西新型電力系統(tǒng)建設(shè)行動方案1.0版，積極推進實施九大任務(wù)。

在保證新能源并網(wǎng)規(guī)模不斷提高的前提下，勢必需要統(tǒng)籌規(guī)劃源、網(wǎng)、荷、儲各個環(huán)節(jié)，推動各側(cè)充分挖掘、充分發(fā)揮各類資源的特點，以靈活、高效、經(jīng)濟的方式共同推動系統(tǒng)建設(shè)，優(yōu)化系統(tǒng)運行，保障電網(wǎng)的平穩(wěn)運行，促進清潔能源供給消化。

（一）電源側(cè)，增強電源協(xié)調(diào)優(yōu)化運行能力

1.提高風(fēng)電和光伏發(fā)電功率預(yù)測水平，完善并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，推廣系統(tǒng)友好型新能源場站建設(shè)經(jīng)驗。目前蒙西電網(wǎng)已經(jīng)建設(shè)完成三套獨立主站新能源預(yù)測系統(tǒng)，年內(nèi)實現(xiàn)新能源功率預(yù)測中期（第10天）預(yù)測準(zhǔn)確率不低于75%，日前預(yù)測準(zhǔn)確率不低于85%，超短期（第4小時）預(yù)測準(zhǔn)確率不低于90%的目標(biāo)。同時依托三峽烏蘭察布電網(wǎng)友好型電站項目，全面開展風(fēng)光儲電站支撐能力研究，提升新能源電力支撐水平，平抑新能源間歇性、波動性對電力系統(tǒng)帶來的沖擊。

2.全面實施煤電機組“三改”，推進企業(yè)燃煤自備電廠參與系統(tǒng)調(diào)峰。根據(jù)《2021年火電靈活性改造促進市場化消納新能源實施方案可行性論證意見》，蒙西電網(wǎng)列入靈活性改造實施項目首批名單的機組共19臺862萬千瓦，后續(xù)將持續(xù)挖掘調(diào)峰潛力。

蒙西電力現(xiàn)貨市場于6月1日啟動運行，按照國家要求，現(xiàn)貨市場運行期間，調(diào)峰輔助服務(wù)市場暫停，在現(xiàn)貨市場內(nèi)推動調(diào)峰服務(wù)。目前，全部用戶側(cè)市場主體參與現(xiàn)貨市場結(jié)算，精準(zhǔn)反映電力實時供需關(guān)系的現(xiàn)貨價格信號，將有效激勵擁有自備電廠的市場用戶，通過調(diào)整自備電廠出力，參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)和電力平衡，響應(yīng)市場價格信號，形成良性雙向互動，實現(xiàn)電網(wǎng)和用戶“雙贏”局面。

3.加快推進抽水蓄能電站建設(shè)。根據(jù)國家能源局發(fā)布《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》，內(nèi)蒙古電網(wǎng)范圍內(nèi)地區(qū)7座抽水蓄能電站被列入規(guī)劃實施項目或項目儲備庫，總裝機容量為790萬千瓦，力爭到2030年網(wǎng)內(nèi)抽水蓄能裝機達(dá)到1000萬千瓦。目前已開工建設(shè)烏海抽水蓄能電站，力爭2026年建成投運。

（二）電網(wǎng)側(cè)，創(chuàng)新電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)和運行模式

1.加快電網(wǎng)改造升級，推動智能電網(wǎng)建設(shè)。到2025年，全力補齊智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施短板，積極推進電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)，加強電網(wǎng)數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用，提升電網(wǎng)智能化運行效率，提高企業(yè)運營管理水平，創(chuàng)新電力服務(wù)模式，基本形成綠色低碳、安全可靠、經(jīng)濟高效、開放共享的智能電網(wǎng)發(fā)展形態(tài)。到2035年，全面建成綠色低碳、安全可靠、經(jīng)濟高效、開放共享的智能電網(wǎng)，打造開放兼容的智能電網(wǎng)發(fā)展形態(tài)，新技術(shù)、新理念、新模式不斷迭代創(chuàng)新，形成系統(tǒng)完備的智能電網(wǎng)創(chuàng)新體系、產(chǎn)業(yè)體系和生態(tài)體系。

2.全面提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度管理。加強電網(wǎng)智能化轉(zhuǎn)型，強化儲能、多能互補等新興項目的調(diào)度運行管理，建設(shè)適應(yīng)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的調(diào)度體系。完善網(wǎng)內(nèi)互濟和旋轉(zhuǎn)備用共享機制，提高新能源消納多級調(diào)度、協(xié)同響應(yīng)能力。

3.科學(xué)推進蒙西地區(qū)大型風(fēng)光基地新能源電力跨省跨區(qū)輸送，穩(wěn)步推廣柔性直流輸電，加大技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，優(yōu)化輸電曲線和價格機制，加強送受端電網(wǎng)協(xié)同調(diào)峰運行，提升電網(wǎng)整體運行效率，持續(xù)構(gòu)建新能源供給消化體系。

（三）負(fù)荷側(cè)，大力提升電力負(fù)荷彈性

1.建立電力需求側(cè)響應(yīng)機制。建設(shè)統(tǒng)一的蒙西需求側(cè)管理平臺，推動完善峰谷電價機制，設(shè)計尖峰電價、可中斷負(fù)荷電價等需求側(cè)管理電價機制，激勵各類電力市場主體挖掘調(diào)峰資源，引導(dǎo)可調(diào)節(jié)性靈活負(fù)荷主動參與需求側(cè)響應(yīng)，提升電力系統(tǒng)整體效率和效益，力爭“十四五”期間電力需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到最大負(fù)荷的5%，“十五五”末具備最大負(fù)荷8%的需求側(cè)響應(yīng)能力目標(biāo)。

2.引導(dǎo)大工業(yè)負(fù)荷參與輔助服務(wù)市場。鼓勵電解鋁、鐵合金、多晶硅等電價敏感型高載能負(fù)荷改善生產(chǎn)工藝和流程，發(fā)揮可中斷負(fù)荷、可控負(fù)荷等功能。通過對用戶可調(diào)節(jié)負(fù)荷的深入了解逐步完善建立可調(diào)節(jié)資源庫，下一步將開展新型負(fù)控系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)對用戶負(fù)荷的能控、在控。

（四）儲能側(cè)，加快新型儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用

1.大力推進電源側(cè)儲能發(fā)展。合理配置儲能規(guī)模，改善新能源場站出力特性，支持分布式新能源合理配置儲能系統(tǒng)。優(yōu)化布局電網(wǎng)側(cè)儲能，發(fā)揮儲能消納新能源、削峰填谷、增強電網(wǎng)穩(wěn)定性和應(yīng)急供電等多重作用。到2025年，新型儲能裝機規(guī)模達(dá)到500萬千瓦；到2030年，新型儲能裝機規(guī)模達(dá)到2500萬千瓦。其中電源側(cè)儲能裝機規(guī)模達(dá)到2000萬千瓦，電網(wǎng)側(cè)儲能裝機規(guī)模實現(xiàn)500萬千瓦。

2.積極支持用戶側(cè)儲能多元化發(fā)展，提高用戶供電可靠性。鼓勵電動汽車、不間斷電源等用戶側(cè)儲能參與系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻。拓寬儲能應(yīng)用場景，推動電化學(xué)儲能、梯級電站儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、氫儲能等技術(shù)多元化應(yīng)用。推動長周期儲能技術(shù)應(yīng)用，積極推進自治區(qū)清潔能源制氫示范項目建設(shè)。

五、結(jié)論

總的來看，“十四五”時期是我國能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期，也是電力能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時期，必須堅持不懈推進電網(wǎng)發(fā)展，要堅持安全、清潔、協(xié)調(diào)、智能發(fā)展，統(tǒng)籌推進各級電網(wǎng)建設(shè)。

同時必須深刻認(rèn)識新階段保障國家能源安全、推動能源高質(zhì)量發(fā)展面臨的新情況、新問題、新挑戰(zhàn)，“必須堅持統(tǒng)籌發(fā)展和安全，增強機遇意識和風(fēng)險意識，樹立底線思維”“注重堵漏洞、強弱項，下好先手棋、打好主動仗，有效防范化解各類風(fēng)險挑戰(zhàn)”。

“十四五”時期，能源發(fā)展必須落實總體國家安全觀，立足以煤為主的基本國情，堅持先立后破、通盤謀劃，以保障安全為前提構(gòu)建現(xiàn)代能源體系，協(xié)同推進低碳轉(zhuǎn)型與供給保障，著力筑牢國家能源安全屏障。

能源發(fā)展必須堅定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展道路，穩(wěn)中求進推動能源生產(chǎn)消費模式綠色低碳變革，助力經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型。最終讓新能源的春天變成內(nèi)蒙古的春天。