近日，國家電網公司在京發布國內企業首個綠色發展白皮書，提出其雄心勃勃的碳減排計劃，并對公眾一直關注的“清潔能源消納”和“智能電網”作出系統闡述。到2020年，國家電網將基本建成堅強智能電網，預計未來十年可推動實現二氧化碳累計減排105億噸，對實現我國2020年單位GDP碳排放強度下降40%—45%目標的貢獻度超過20%。按國務院發展研究中心產經研究部部長馮飛的說法，這一目標“出乎意料”，它的提出對于綠色發展具有“基礎性、戰略性作用”。

    《國家電網公司綠色發展白皮書》承諾，將積極提升消納清潔能源能力，預計到2020年，可消納清潔能源4.9—5.7億千瓦，占電力裝機容量的32%—33%。

    然而，主網架不強，跨地區輸送存在瓶頸制約是擺在面前的電網現狀，這已公認成為風電等清潔能源大規模發展的最大制約因素。

    國家電網公司給出的答案是：我國的資源稟賦、國情、技術特性和經濟性決定了建設以特高壓為骨干網架的堅強智能電網，是實現清潔能源大規模開發、遠距離輸送和大范圍消納的唯一途徑。

    風電發展  遭遇“車多路少”

    “一川碎石大如斗，隨風遍地石亂走”，酒泉市的瓜州、玉門荒漠及肅北馬鬃山地區，素有“世界風庫”之稱。2009年8月8日，世界首個千萬千瓦級風電基地在這里正式開工建設。然而，由于遠離電網和負荷中心，該項風電的消納和送出成為遠比風電建設本身更傷人腦筋的問題。

    同樣，在擁有最優質和相對穩定風源的內蒙古，風電廠發了電卻無法進入終端用戶，大部分風機在夜間低谷期棄風停運，遭遇“車多路少”的尷尬。

    內蒙古發改委能源處處長趙鋼深有體會：“當前內蒙古風電發展的瓶頸是并網問題，這已嚴重制約了風電發展。”

    國家電監會《我國風電發展情況調研報告》顯示，目前全國風電場普遍經營困難，甚至虧損，還有近1／3的風電機組處于閑置狀態。

    近年來，我國風電發展速度大大超出原來的規劃預期，風電并網容量增速最近四年連續達到100%。

    對此，國家電網能源研究院副院長胡兆光表示，盡管內蒙古自治區和國網公司都已承諾接納內蒙古風能發電，但目前風電突飛猛進的發展態勢，已經遠遠超出了電網承載的容量。

    “在當前的電網狀況下，一旦風電場同時發電，當地電網將立即癱瘓。”胡兆光解釋，中國風能資源豐富的地區主要分布在“三北”地區，而這些地方又是電網最弱的地區。中國風電大發展，將面臨電網不堪重負的大問題。

    清潔能源  調峰難題都留給了電網

    清潔能源“發得出”更要“送得走”。按照“建設大基地、融入大電網”的規劃布局，我國規劃在內蒙古、甘肅、河北、吉林、新疆、江蘇沿海等地區建設七個千萬千瓦級風電基地。國網公司副總經理舒印彪指出，這些風電基地所在地區大多負荷較低，電網規模小，無法就地消納，需要依托更高電壓等級、大規模遠距離輸送。

    我國80%的水能資源分布在西南地區，76%的煤炭資源保有儲量分布在山西、內蒙古、陜西、新疆等西部和北部地區，95%以上的風能資源集中在“三北”地區和東部沿海，而2／3以上的能源需求集中在東中部地區。

    近年來，我國風電、太陽能等清潔能源發展迅猛，風電裝機連續實現翻番式增長。有專家分析指出，2009年全國并網風電總裝機容量達到1613萬千瓦，2010年風電將達到3000萬千瓦，今后每年新增裝機可能達到1000萬千瓦左右。

    據《國家電網綠色發展白皮書》分析，我國風電大規模發展和并網存在風電出力的反調節特性和有效預測困難，風電出力的隨機性和間歇性會影響電網安全穩定運行，以及缺乏統一規劃、技術標準和相關配套政策不完善，電能質量難以滿足用戶需求等亟待突破的瓶頸。

    以風電為例，如果僅考慮在本省內的風電消納能力，2020年全國可開發的風電規模為5000萬千瓦左右；通過特高壓跨區聯網和加大調峰電源建設，可以擴大清潔能源的消納能力，全國風電開發規模可增加5000萬千瓦到1億千瓦。

    研究表明，通過跨區聯網擴大清潔能源的消納市場，充分利用西部豐富的水電、風電等清潔能源，到2020年，每年可減少消耗4.7億噸標準煤，可減排二氧化碳13.8億噸，全國環境損失減少44.8億元／年。

    多位業內專家一致表示，建設特高壓電網，加強區域互聯，擴大消納范圍，是促進清潔能源規模化發展的重要途徑。

    特高壓 成就“電力高速路”

    “去冬今春，華中地區供電緊張，通過特高壓試驗示范工程緊急支援的功率達248萬千瓦，日均電量約5000萬千瓦時，已成為我國南北方向一條重要能源輸送通道和南北水火互濟運行、實現跨省跨區資源優化配置的工程典范。”據華中電網公司有關負責人介紹，晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程，自2009年正式投運以來的一年間，已累計輸送電量91億千瓦時。

    于2009年年底全線成功帶電的向家壩—上海正負800千伏特高壓直流輸電示范工程投運后，可將四川、西北清潔能源源源不斷輸往華東，為上海世博會提供源源不斷的綠色動力。

    我國正成為世界現代電網理論與實踐的引領者。

    越來越多的業內人士已達成共識，通過特高壓堅強網架的建設，在全國范圍內對包括煤電、清潔能源等在內的各種資源形式進行配置，為實現我國各類大型能源基地開發和電力高效送出提供了物理平臺，將顯著提升我國能源綜合利用效率。

    正在規劃建設的西部和北部大型煤電基地、西南水電基地與中東部負荷中心地區的距離在800—3000公里。如依靠現有的交流750千伏、500千伏和直流正負600千伏級、正負500千伏輸電技術，將無法滿足能源資源配置需求。而特高壓在上述輸電距離范圍內大有用武之地，技術經濟優勢十分突出。

    研究表明，2020年跨區輸電方式與省網范圍內消納方式相比，可提升電網消納風電規模近1倍。

    “電網的堅強程度、智能程度和系統調峰能力，在很大程度上決定了風電等間歇式能源的開發規模和利用水平。”國網能源研究院院長張運洲提出了解決之道，在規劃建設大型水電、風電基地的同時，同步規劃設計并網方案和跨省跨區輸電通道，提高風電設備技術創新，實現風電場的功率可預測性和可控性，加快抽水蓄能、燃氣電站等調峰電源的建設步伐，加強跨省跨區輸電網絡的建設，加快建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強智能電網。

    國網能源研究院為我們描繪了清潔能源發展的未來圖景：內蒙古的西部地區和東部地區、甘肅河西走廊地區、河北北部、吉林、新疆、江蘇沿海地區將建成千萬千瓦級風電基地，海上風電將得到大規模開發；西北部地區將建設大規模太陽能發電基地；核電建設主要集中在東部沿海地區，內陸核電起步建設；西部地區繼續大力發展水電，金沙江流域、四川、云南的水電資源將成為我國西電東送的重要電源，西藏外送水電也將大規模開工建設。

    同時，根據規劃2020年國家電網特高壓及跨區、跨國電網輸送容量將達到3.73億千瓦以上，其中通過特高壓傳輸的容量為2.5億千瓦以上，這必將為清潔能源的大規模開發利用提供堅強的電網支撐，為清潔能源規模集約送出打造便捷高效的“電力高速路”。

    在今年的全國兩會上，已有不少代表、委員建議國家將建設特高壓上升為國家發展戰略，將特高壓發展納入國家“十二五”發展規劃。

    張運洲的建議更為明晰，希望國家能盡快批復“兩縱兩橫”特高壓交流后續工程開展前期工作，盡快核準建設陜北（蒙西）—長沙、錫盟—上海、皖電東送工程等項目，陸續開工建設溪洛渡—浙西、寧東—紹興、哈密—河南、酒泉—湖南等特高壓直流工程，“十二五”期間全部建成投產，實現將西部、北部地區豐富的能源資源大規模輸送到中東部地區。

    背景鏈接

    清潔能源資源的開發利用方式包括發電、供熱、制氣／燃料等。其中，水能、核能、風能的主要開發利用方式是發電；太陽能的主要開發利用方式是發電和供熱；生物質能的主要開發利用方式包括燃料、發電和制氣等。總體來看，我國80%以上的清潔能源將轉換為電力加以利用。

    受能源資源稟賦影響，我國電力供應長期以煤電為主，清潔能源占一次能源產量的比重較低。截至2009年底，煤電裝機所占比重高達74%，發電量占82%，火電廠消耗的原煤占全國煤炭消費總量的50%以上，排放的二氧化硫、二氧化碳等占全國排放量的比例均在40%以上。

    初步分析，要實現2020年我國能源結構調整及碳排放強度下降的目標，清潔能源發電裝機占電力總裝機比重必須達到1/3以上，發電量占總發電量的比重必須達到1/4以上。根據測算，2020年全國能源消費總量約合45億噸標煤，非化石燃料的發電量要達到2萬億千瓦時，合標煤6.9億噸，才能實現占能源消耗總量15%的目標。

    據分析，要實現2020年非化石能源占一次能源消費總量的比重達到15%的要求，清潔能源發電需要達到12.4%—12.8%；清潔能源發電裝機容量為4.9—5.7億千瓦，將占電力總裝機容量的32%—35％左右。其中，水電裝機容量達到3—3.5億千瓦，核電裝機容量達到8000萬千瓦左右，風電和太陽能裝機容量合計達到1.5億千瓦左右。■