國家電網(wǎng)半年并網(wǎng)新能源超2億千瓦：從“棄風(fēng)棄光”到“風(fēng)光無限”

　　2016年，環(huán)保組織自然之友一紙訴狀將國家電網(wǎng)甘肅公司告上法庭。理由觸目驚心：因電網(wǎng)未能全額收購的風(fēng)電和光伏電量，被迫由燃煤發(fā)電替代，造成嚴(yán)重環(huán)境污染。

　　彼時甘肅這個風(fēng)光資源富集大省，“棄風(fēng)棄光”率竟屢創(chuàng)歷史新高，2012年全國風(fēng)電因棄風(fēng)限電導(dǎo)致的直接經(jīng)濟損失高達(dá)50億元。

　　九年后的今天，國家電網(wǎng)交出亮眼成績單：2025年上半年新能源并網(wǎng)容量突破2億千瓦。從“棄風(fēng)棄光”的困境到如今風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模全球第一，這條轉(zhuǎn)型之路見證了中國能源革命的艱難突圍。

　　 01 棄風(fēng)棄光之痛

　　甘肅作為我國風(fēng)光資源最富集的地區(qū)之一，曾深陷新能源消納困境。一面是不斷上馬的新能源項目，一面是日益突出的“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象，連續(xù)數(shù)年未見好轉(zhuǎn)。

　　2012年，全國風(fēng)電行業(yè)因棄風(fēng)限電損失電量200億度，直接經(jīng)濟損失達(dá)50億元。到了2013年，問題愈加嚴(yán)峻，光伏電站“棄光”現(xiàn)象也開始顯現(xiàn)，部分并網(wǎng)條件較好的電站開工率不足80%。

　　國家電網(wǎng)曾系統(tǒng)總結(jié)出四大根源：用電需求增長放緩導(dǎo)致消納市場總量不足；電源結(jié)構(gòu)不合理使得電網(wǎng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足；跨省跨區(qū)輸電通道不足，難以實現(xiàn)更大范圍消納新能源；市場機制不完善影響新能源消納效率。

　　這不僅是中國的困境。2019年8月9日，英國發(fā)生大規(guī)模停電事故，導(dǎo)致英格蘭、威爾士地區(qū)多個城市地鐵停運、機場癱瘓、醫(yī)院停診，約100萬家庭和企業(yè)受到影響。事故分析表明，這與高比例風(fēng)電并網(wǎng)而儲能能力不足有直接關(guān)系。

　　 02 技術(shù)破局之路

　　河北省張家口市張北縣，近133公頃的土地上鋪滿了光伏板，矗立著風(fēng)機——這就是國家風(fēng)光儲輸示范工程，目前世界上規(guī)模最大的集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能發(fā)電及智能輸電四位一體的新能源智能穩(wěn)定接納系統(tǒng)。

　　“這項技術(shù)是破解新能源并網(wǎng)發(fā)電難題的一個有效途徑。”國家電網(wǎng)風(fēng)光儲輸工程總經(jīng)理高明杰介紹，該系統(tǒng)運行一年半來，已累計接納新能源發(fā)電近4億千瓦時。

　　國家電網(wǎng)在新能源技術(shù)研發(fā)方面形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科技創(chuàng)新成果：掌握了新能源場站級監(jiān)控技術(shù)和風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)并廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了風(fēng)電可觀測、可預(yù)報；攻克了風(fēng)機并網(wǎng)運行控制核心技術(shù)，實現(xiàn)了風(fēng)電可控可調(diào)。

　　截至2013年4月底，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)風(fēng)電等新能源并網(wǎng)容量達(dá)到7079萬千瓦，同比增長28%。這一數(shù)字背后是技術(shù)創(chuàng)新提供的堅實支撐。

　　 03 特高壓大動脈

　　隨著風(fēng)電等新能源開發(fā)規(guī)模增大，受跨大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模有限和交換能力不足的約束，如何在全國范圍內(nèi)消納更多新能源，成為擺在國家電網(wǎng)面前的時代難題。

　　“百川必須由海來納。”國家電網(wǎng)公司新聞發(fā)言人張正陵指出，我國七個大型風(fēng)電基地位于“三北”地區(qū)，距離東中部負(fù)荷中心達(dá)800公里到3000公里，超出了500千伏交直流經(jīng)濟輸電距離。

　　特高壓電網(wǎng)建設(shè)成為破局關(guān)鍵。通過工程實踐，我國已全面掌握特高壓交、直流輸電核心技術(shù)，“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”獲得2012年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。

　　國家電網(wǎng)公司董事長劉振亞當(dāng)時宣布，從2013年起的8年間，國家電網(wǎng)將投資近3萬億元用于電網(wǎng)建設(shè)。目標(biāo)是到2020年建成“五縱五橫”特高壓“三華”同步電網(wǎng)，使特高壓輸電能力達(dá)到4.5億千瓦，每年可消納1.7萬億千瓦時的清潔能源。

　　 04 儲能革命興起

　　儲能技術(shù)成為解決棄風(fēng)棄光問題的另一把鑰匙——它可以將風(fēng)光發(fā)電廠用不完、送不出的電力先儲存起來，在電力負(fù)荷高峰釋放，實現(xiàn)用電負(fù)荷的時空轉(zhuǎn)移。

　　在眾多新型儲能技術(shù)中，電化學(xué)儲能憑借技術(shù)相對成熟、配置靈活、建設(shè)期短、成本相對更低等優(yōu)勢，成為儲能領(lǐng)域的熱點賽道。作為電化學(xué)儲能的核心，電池技術(shù)成為提質(zhì)和降本的關(guān)鍵。

　　2020年，全國先后有17個省市區(qū)出臺政策，要求新能源項目必須配置儲能，“風(fēng)光儲一體化”成為新能源建設(shè)的強制標(biāo)配。儲能從此前的附加項變成了必選項。

　　與此同時，傳統(tǒng)抽水蓄能也迎來新發(fā)展。2021年3月，國家電網(wǎng)宣布 “十四五”期間將在抽水蓄能領(lǐng)域投資1000億元。國家能源局發(fā)布的《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》用 “三最” ——“技術(shù)最成熟、經(jīng)濟性最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件”評價抽水蓄能。

　　 05 政策機制護航

　　2013年，國家能源局發(fā)出通知，在全國10個省市區(qū)全面啟動針對風(fēng)電和光伏發(fā)電的電網(wǎng)消納情況及電費結(jié)算情況的市場監(jiān)管，著力解決日益突出的“棄風(fēng)棄光”問題。

　　2014年5月，國家電網(wǎng)宣布向社會資本全面開放分布式電源并網(wǎng)工程與電動汽車充換電設(shè)施市場。國網(wǎng)估算到2020年這兩個市場規(guī)模將達(dá)2000億元，同時拉動國內(nèi)生產(chǎn)總值增長7800億元。

　　2016年，國家電網(wǎng)發(fā)布《促進新能源發(fā)展白皮書》，承諾每年建設(shè)2700萬千瓦新能源并網(wǎng)工程，保障2020年前風(fēng)電年均新增規(guī)模1700萬千瓦、光伏發(fā)電1000萬千瓦裝機并網(wǎng)。

　　調(diào)度運行機制的創(chuàng)新同樣關(guān)鍵。國家電網(wǎng)建立了新能源優(yōu)先調(diào)度機制，建成國內(nèi)首個專門用于風(fēng)電/光伏功率預(yù)測的國家電網(wǎng)數(shù)值天氣預(yù)報中心，風(fēng)功率預(yù)測覆蓋972座風(fēng)電場，預(yù)報精度達(dá)85%以上。

　　 06 并網(wǎng)大時代

　　在一系列技術(shù)突破和政策支持下，國家電網(wǎng)新能源消納能力實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。2014年，國家電網(wǎng)消納清潔能源發(fā)電9218億千瓦時，替代標(biāo)煤3億噸，減排二氧化碳7.4億噸。

　　這一年，國家電網(wǎng)累計并網(wǎng)風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機1.2億千瓦，風(fēng)電、光伏發(fā)電量同比分別增長13%和172%，風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模、太陽能發(fā)電增速保持世界領(lǐng)先。

　　截至2014年底，國家電網(wǎng)調(diào)度范圍風(fēng)電裝機容量達(dá)到8790萬千瓦，光伏發(fā)電并網(wǎng)容量達(dá)到2445萬千瓦，經(jīng)營區(qū)內(nèi)分布式光伏累計并網(wǎng)6936戶，累計并網(wǎng)容量265萬千瓦。

　　在分布式電源并網(wǎng)和電動汽車充換電市場方面，2014年共實現(xiàn)分布式電源并網(wǎng)5883戶、163萬千瓦，新建電動汽車充換電站218座，“兩縱一橫”高速公路城際互聯(lián)快充網(wǎng)絡(luò)基本建成。

　　 07 未來新型電力系統(tǒng)

　　2025年上半年，國家電網(wǎng)交出了新能源并網(wǎng)容量超2億千瓦的答卷。從“棄風(fēng)棄光”的困境到如今風(fēng)光無限，中國電網(wǎng)走過了不平凡的轉(zhuǎn)型之路。

　　國家電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略正在從“源—網(wǎng)—荷”向“源—網(wǎng)—荷—儲”演進，儲能成為建設(shè)新型電力系統(tǒng)的第四大基礎(chǔ)要素。可再生能源的大規(guī)模并網(wǎng)正在推動整個電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的根本性變革。

　　“十四五”期間，國家電網(wǎng)將基于源網(wǎng)荷儲結(jié)構(gòu)的變化及需求變動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，在確保電網(wǎng)安全的同時，在提質(zhì)增效、新能源消納、負(fù)荷調(diào)控等領(lǐng)域發(fā)力，建立更加智能、高效、綠色的新型電力系統(tǒng)。

　　未來，國家電網(wǎng)將持續(xù)推進構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)應(yīng)用，根據(jù)高比例新能源電力系統(tǒng)運行需要，選擇典型場景應(yīng)用構(gòu)網(wǎng)型控制技術(shù)，使新能源具備主動支撐電網(wǎng)電壓、頻率、功角穩(wěn)定能力，提升系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平。

　　截至2014年底，國家電網(wǎng)累計建成新能源并網(wǎng)及送出線路4萬千米。張北風(fēng)光儲輸示范工程的成功只是開始，隨后建設(shè)的 “三縱三橫”特高壓骨干網(wǎng)架如同一條條綠色電力高速公路，將西北的風(fēng)、西南的水源源不斷地輸往東部負(fù)荷中心。

　　如今，當(dāng)汽車駛過河西走廊，數(shù)以萬計的風(fēng)機在戈壁上靜靜旋轉(zhuǎn)，它們的電流不再被浪費；當(dāng)無人機飛越黃土高原，連綿起伏的光伏板將陽光轉(zhuǎn)化為電能，通過特高壓線路跨越千山萬水點亮遠(yuǎn)方城市的燈火。

　　從棄風(fēng)棄光到風(fēng)光無限，國家電網(wǎng)的新能源之路，正照亮中國能源轉(zhuǎn)型的未來圖景。