水电富集区多元新型能源体系构建路径探索

国网四川省电力公司、四川省新型电力系统研究院有限公司 贺星棋 王永平 范荣全 李奥 陈雨帆

全面准确深入领会党的二十大精神，深刻认识新发展阶段高质量发展的时代价值与实践要求，主动适应新发展阶段的新形势与新任务，在电网发展方式绿色转型过程中不仅要重视量的发展，更要重视解决质的问题，从而加快推进符合新时代发展要求的多元新型能源体系构建。

四川电力供需现状及发展预测

1.电力供需现状

四川是清洁能源大省，水能、风能、太阳能、生物质能、地热能等资源品种齐全。川西高原及攀西地区水能资源和太阳能资源集中，资源分布总体呈现由西向东逐步减少的特点。全省水力资源技术可开发量1.48亿千瓦，占全国的22.4%，居全国第二，但季及以上调节能力的水库电站装机容量仅占水电装机的38.6%，多年或年调节水库更少，调节能力不足，丰枯出力矛盾较为突出。全省风能、太阳能资源技术可开发量分别达1800万千瓦以上、8500万千瓦以上。根据《四川省“十四五”可再生能源发展规划》，四川省“十四五”新增水电装机约2400万千瓦，风电约600万千瓦，光伏发电约1000万千瓦；“十四五”末，水电装机约1.05亿千瓦，风电约1000万千瓦，光伏发电约1200万千瓦。

截至2022年9月底，四川电源装机容量已达1.2363亿千瓦，位于山东、广东、内蒙古、江苏、新疆之后，列全国第六位。其中，水电装机9731.5565万千瓦，占比78.71%，装机容量居全国第一；新能源装机917.3176万千瓦，占比7.42%。上网电量3546.3352亿千瓦时，其中，水电电量2927.2012亿千瓦时，占比82.54%，较装机容量占比高3.83个百分点；新能源电量166.6812亿千瓦时，占比4.7%，较装机容量低2.72个百分点。全省电力供给高度依赖水电，电源结构单一问题突出。加之新能源发电具有间歇性、随机性的特点，电网还存在大小网发展、地区电网发展、城乡电网发展不平衡的问题，在构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统过程中，四川电网“靠天吃饭”的特征愈加显著，高比例水电以及占比逐渐提高的新能源在极端情况下保供不力的结构性问题，以及电网发展不平衡不充分的问题突显，亟须全面提升四川电网的调节能力和灵活性。

2.未来发展预测分析

在成渝地区双城经济圈建设的战略牵引下，2022年，四川全社会用电量和最大负荷分别达到3610亿千瓦时和6800万千瓦，较2021年增速分别为12.2%和11.5%，创历史新高，电力已经出现供需形势拐点。根据最新规划、计划研究成果，预计“十四五”后期及“十五五”初期，四川电网用电需求较快增长，电力供需形势严峻。“十五五”中后期，随着孟底沟、旭龙等本地大型水电站投产，供电紧张局面稍有缓解。“十六五”期间，本地电源开发逐渐趋于饱和，电力、电量缺口再次增大，2035年达到峰值。因此，应立足四川能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤推进符合新时代发展要求的四川多元新型能源体系建设。

新型能源体系构建方法和路径

1.必须坚持系统性思维

“坚持系统性观念”是“十四五”时期经济社会发展必须遵循的原则之一。

新时代四川多元新型能源体系应高质量满足经济社会发展用能需求，但在能源转型要求和特有资源禀赋的前提下，四川能源体系呈现出低抗扰性与弱支撑性的特点，需把牢安全、环保、经济三大目标，统筹发展和安全、保供和转型，坚持系统观念和底线思维，从整体出发研究规划，通过市场导向、政策保障，确保能源体系安全。

能源供给侧，应坚持开源与开发同步推进，互为补充。省内，应持续推进能源结构优化调整，大力发展可再生能源，结合“十四五”“十五五”源—网—荷匹配结果，加强系统规划引导，加快研究四川新能源开发时序，科学开展调节资源、送出通道等配套设施规划建设。省外，应结合全国统一电力市场建设，拓宽购电渠道，加强优质稳定电源的引入，充分利用时空上的差异在能源方面实现互补互济。

能源传输侧，应围绕资源配置这一核心功能，立足于“能源基地”“能源接续基地”的系统定位，做大做强四川电网枢纽平台，加大特高压和配套电网建设力度；做细做优新型配电网规划建设，稳步推进分布式智能电网发展，提升接入、输送、消纳、接续能力和电力系统安全稳定水平。加快推动技术创新和标准制定，重点突破新能源发电主动支撑、智能调度运行控制、市场运营协同、多能互补运行以及信息技术和能源生产的融合发展等，开展新型电力系统构建及运行控制、分布式新能源及微电网、新能源和储能并网、需求侧响应等标准制定。并加强电网线损管理，推进绿色电网基建，促进电网本体绿色发展。

能源消费侧，应大力推动终端用能转型升级，积极推进电能替代，实施需求侧管理。

辅助服务侧，应结合四川资源禀赋和电网特性，市场与行政手段并重，提出进一步完善电力市场机制的政策建议，充分发挥市场配置资源的基础作用，并与政府主管部门建立常态性的协同会商机制，保障能源市场稳定有序。

2.必须坚持高质量发展新格局

高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。

构建新时代新型能源体系是能源行业贯彻新发展理念、推进高质量发展、构建新发展格局的具体实践。电网作为新型能源体系资源配置核心的纽带，应主动适应新发展阶段的新形势与新任务，在认知上做好三个“转变”：一是电网企业角色转变，从“友好管理者”向“友好协助者、安全守护者”转变；二是电网运行方式转变，从离线、静态向在线、动态转变，适应新能源峰枯变化和直流运行方式多样化；三是电源参与形式转变，从新能源辅助参与电力电量平衡向新能源高比例参与电力电量平衡转变。

国网四川省电力公司当前正在推进以清洁能源为主体、新能源接纳能力和运行效率不断提升、可承接西北地区大型新能源消纳的新型电力系统建设，未来将建成以大型水风光电基地为基础，以安全稳定可靠的超/特高压网络交/直流输电网络和灵活自愈可靠配电网为载体，以大型调节性水电、抽水蓄能、煤电、燃机、新型储能等快速动态响应资源为灵活性支撑，以科学高效的市场机制为保障，源网荷储协调发展、互济互利的，能源安全与多源结构的，能应对极限场景的新型电力系统。通过电、油、煤、气等不同能源种类，水、风、光等不同电源种类，分布式光伏、储能、电动汽车、微电网、虚拟电厂等不同主体，一方面充分发挥省内清洁能源优势，积极构建高比例消纳的分布式清洁能源灵活配网，实现电从身边来，另一方面充分发挥大电网跨区资源优势，搭建能持久匹配四川特性的外来电跨省跨区电力输送体系，实现电从远方来，最终实现送受互济、源荷互济、主配互济、民企互济，将党的二十大高质量发展要求融入工作实际，落到实处。

3.必须坚持绿色发展理念

生态与发展的辩证关系是习近平生态文明思想的重要内容。

在构建新时代四川多元新型能源体系的道路上，应加快推动电网向能源互联网升级，力争做好能源清洁低碳转型支撑的引领者、推动者、先行者。

当好构建新时代四川多元新型能源体系的“引领者”。充分发挥电网平台的“桥梁”和“纽带”作用，带动源网荷储供应链、产学研用生态链上下游，加快推动能源生产清洁化、能源配置智能化、能源利用高效化。

当好构建新时代四川多元新型能源体系的“推动者”。扎实推进四川新型电力系统构建理论方法及实现路径研究，构建新型电力系统理论模型体系，为技术创新、政策创新、机制创新、模式创新奠定坚实基础。

当好构建新时代四川多元新型能源体系的“先行者”。以甘孜正斗等高海拔纯光伏地区资源接入为典型场景，提出纯新能源基地的经济高效组网及全景并网策略，实现源网规模协调匹配发展；研究新型配网规划方法，设计高效的配网运行方式和安全的控制策略，满足光伏大规模接入的需求，并推动“整县光伏+新型储能系统+生态农业”的新型配网示范工程建设，助力乡村振兴。

4.必须坚持科技创新

党的二十大报告中强调，必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力。

当前，“双碳”背景下，面临新能源消纳压力增大、系统调节灵活性欠缺、“双高”系统下电网安全运行的基础理论和稳定机理认知不足等严峻挑战，应充分发挥科技创新在高质量发展中的引领作用，围绕核心问题，融合应用“大云物移智链”技术，结合四川资源禀赋，开展新型电力系统发展模式、结合四川特殊环境的新型输电技术、非对称信息状态下智慧电网、电网全生命周期下助推“双碳”路径及评估体系、产消融合互动技术和新型配网规划研究，加快推进构建新时代安全可靠、绿色高效的多元新型能源体系，实现经济—安全—环境三者相互制约下能源电力的协调发展，助力“双碳”目标实现。

同时，四川作为全国最大的清洁能源基地，已率先成立了全国首个新型电力系统创新平台，应牢牢把握先发优势，坚持理论引领、创新驱动，聚焦理论创新、集成创新和应用创新三个方向，着力打造新型电力系统原创技术策源地，积极对接国家“十四五”现代能源体系规划，主动与国内外科研院所、企事业单位沟通合作，发挥各自优势，推进强强联合，提高科技成果转化和产业化水平。并创新打造甘孜南部新能源汇集、大渡河流域风光水互补，分布式光伏规模化开发和辅助服务市场机制试点等示范项目，做好新型电力系统建设的探索和示范，力争尽快在规划建设新能源供给消纳体系方面形成四川样板、全国标杆。

原标题：如何破解高比例水电在极端情况下保供不力的问题？