11月8日0时58分,国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司羊曲水电站首台(2号)机组顺利完成72小时试运行,正式并网发电。据了解,羊曲水电站安装3台40万千瓦混流式水轮发电机组,总装机容量120万千瓦,年平均发电量47.32亿千瓦时。羊曲水电站作为青豫直流工程的配套电源,预计2024年度将全年投产。但是即使全面投产,也难掩世界首条清洁能源外送特高压-青豫直流输电工程的“囧境”。
青豫直流工程起于青海省海南藏族自治州止于河南省驻马店市途经青海、甘肃、陕西、河南4省线路全长1563千米新建海南、驻马店两座换流站,总投资约226亿元,计划年送电400亿度。
工程于2018年11月开工建设2020年12月30日全面建成投运,是我国发展先进输电技术破解特大型新能源基地集约开发世界级难题的重要实践。根据能源电力发展规划,青豫直流工程配套电源合计1686万kW,其中,配套新能源装机1200万kW(其中,光伏500万kW,风电400万kW,光热300万kW);配套水电装机486万kW(其中,羊曲水电站120万kW(3×40万kW),玛尔挡水电站220万kW(4×52万kW+12万kW生态机组),李家峡水电站扩机40万kW,拉西瓦水电站扩机70万kW,班多水电站36万kW(3×12万kW))。然而,由于多种原因,配套电源建设和投产存在滞后情况。由于青海配套水电机组尚未按期投产,仅投运配套风电和光伏电源,风光出力缺少可调节资源匹配和支撑,难以保证特高压直流稳定运行。 国家能源局于2023年9月发布的《关于2022年度全国可再生能源电力发展监测评价结果的通报》显示,青豫直流2022年利用小时数1662.5小时,利用小时数同比下降12.21%,年输送电量133亿千瓦时。其中,尽管可再生能源占比达到78.9%。近日,国家能源局印发2023年度全国可再生能源电力发展监测评价结果,报告显示,青豫直流2023年年输送电量175亿千瓦时。其中,可再生能源占比达到92.2%。虽有提升,但是距离400亿度的年送电量,还不到一半水平。
表6 2023年直流特高压线路输送电量情况
序号 | 线路名称 | 年输送电量 (亿千瓦时) | 可再生电量 合计 (亿千瓦时) | 可再生能源占比 | 占比同比增长 (百分点) |
1 | 复奉直流 | 268 | 264 | 98.5% | -1.5 |
2 | 锦苏直流 | 308 | 306 | 99.5% | -0.5 |
3 | 宾金直流 | 251 | 242 | 96.3% | -3.7 |
4 | 天中直流 | 474 | 189 | 39.9% | 0.2 |
5 | 灵绍直流 | 494 | 65 | 13.1% | -6.8 |
6 | 祁韶直流 | 339 | 154 | 45.5% | 4.4 |
7 | 雁淮直流 | 472 | 94 | 19.8% | -0.4 |
8 | 锡泰直流 | 368 | 122 | 33.2% | 5.9 |
9 | 鲁固直流 | 440 | 159 | 36.3% | 5.6 |
10 | 昭沂直流 | 421 | 52 | 12.3% | -2.6 |
11 | 吉泉直流 | 625 | 181 | 28.9% | 1.3 |
12 | 青豫直流 | 175 | 162 | 92.2% | 13.3 |
13 | 雅湖直流 | 190 | 187 | 98.8% | -1.2 |
14 | 陕武直流 | 247 | 33 | 13.4% | -14.7 |
15 | 建苏直流 | 235 | 233 | 98.9% | -1.1 |
16 | 金塘直流 | 231 | 229 | 99.3% | -0.7 |
17 | 楚穗直流 | 167 | 143 | 85.8% | -14.2 |
18 | 普侨直流 | 117 | 101 | 85.8% | -14.2 |
19 | 新东直流 | 207 | 177 | 85.8% | -14.2 |
20 | 昆柳龙直流 | 220 | 189 | 85.8% | -14.2 |
全国 | 6248 | 3281 | 52.5% | -3.7 |
注:1—16项数据为国家电网报送,17—20项数据为南方电网公司报送
作为青豫直流的配套电源,羊曲水电站等水电站的陆续投产,对保证青豫直流平稳送电、合理开发利用黄河流域干流水能资源、增加青海可再生能源电力供应具有重要作用。 按时也应该看到,全清洁能源特高压直流大功率稳定外送对电网优化运行提出新的要求和挑战。由于清洁能源占比较高,光伏间歇性引起电网严重峰谷不平衡,风电波动性导致电力富余和缺额频繁切换,水电季节性引起峰枯差异较大。一系列研究表明,优化送端电源结构,通过打捆外送可以实现清洁能源互补互济,发挥整体合力,实现清洁能源按照特高压直流用电需要稳定外送。
希望未来的青豫直流能够全力以赴,为新能源的消纳做出100%的贡献!