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國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2023年6月底，我國(guó)可再生能源裝機(jī)達(dá)13.22億千瓦，約占我國(guó)總裝機(jī)的48.8%，歷史性超越煤電。

僅上半年，全國(guó)可再生能源新增裝機(jī)1.09億千瓦，同比增長(zhǎng)98.3%，占新增裝機(jī)的77%。其中，風(fēng)電新增并網(wǎng)2299萬(wàn)千瓦，光伏發(fā)電新增并網(wǎng)7842萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)153.97%。

在“雙碳”目標(biāo)確立的前提下，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，加快清潔能源尤其是風(fēng)、光新能源的開(kāi)發(fā)屬于題中應(yīng)有之義。

“我們研究認(rèn)為，從整體上看，新能源基地化、集中連片開(kāi)發(fā)是優(yōu)勢(shì)最明顯的開(kāi)發(fā)方式。”在8月4日，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院院長(zhǎng)周原冰介紹研究成果時(shí)如此表示。

周原冰表示，新能源基地化開(kāi)發(fā)不僅規(guī)模大，同時(shí)見(jiàn)效快、帶動(dòng)性強(qiáng)、綜合效益突出。更重要的是，我國(guó)已經(jīng)擁有新能源集中開(kāi)發(fā)的資源稟賦及產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

據(jù)測(cè)算，在我國(guó)新能源資源富集的西部和北部地區(qū)，綜合考慮集約化、規(guī)模化、經(jīng)濟(jì)優(yōu)先、多能互補(bǔ)等原則，風(fēng)電、光伏、光熱基地化開(kāi)發(fā)潛力分別達(dá)29億、50億和5億千瓦。同時(shí)，預(yù)計(jì)到2030年，在內(nèi)蒙、青海、新疆和甘肅地區(qū)，不包括儲(chǔ)能和其他配套電源，風(fēng)電、光伏、光熱的平均LCOE分別降至0.15、0.14和0.6元/千瓦時(shí)。

這意味著，到2030年，上述地區(qū)可以布局風(fēng)電、光伏、光熱基地的規(guī)?？傆?jì)9.5億千瓦，包含45大型基地；到2050年，可布局風(fēng)電、光伏、光熱基地規(guī)?？傆?jì)45億千瓦，包含127個(gè)大型基地。

然而，盡管加快能源轉(zhuǎn)型，應(yīng)對(duì)氣候變化確實(shí)刻不容緩，但“在轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，處理好能源轉(zhuǎn)型與系統(tǒng)安全的關(guān)系同樣重要。”中國(guó)能源研究會(huì)雙碳產(chǎn)業(yè)合作分會(huì)主任黃少中在發(fā)布儀式上發(fā)言時(shí)強(qiáng)調(diào)。

隨著可再生能源裝機(jī)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，電力系統(tǒng)對(duì)各類調(diào)節(jié)性電源需求迅速增長(zhǎng)。為保障系統(tǒng)安全，2022年，我國(guó)煤電新增規(guī)模近1億千瓦；2023年上半年，煤電新增規(guī)模仍近3000萬(wàn)千瓦。

實(shí)際上，煤電作為發(fā)電機(jī)組，深度及靈活調(diào)峰本不是其最具經(jīng)濟(jì)性和安全性的工作場(chǎng)景，更不必說(shuō)一邊轉(zhuǎn)型一邊燃煤的邏輯悖論。為應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的靈活性調(diào)節(jié)需求，亟需從更方面挖掘調(diào)節(jié)能力資源。

目前，為支撐大規(guī)模清潔能源基地化開(kāi)發(fā)，西部地區(qū)主要通過(guò)水電擴(kuò)容、建設(shè)常規(guī)抽蓄和新型抽蓄、跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)等方式，輔以適度開(kāi)發(fā)光熱發(fā)電，配置新型儲(chǔ)能，發(fā)展電制氫（氨）和氫（氨）發(fā)電等方式提供靈活調(diào)節(jié)資源。然而，北部地區(qū)因水資源缺乏，仍要通過(guò)配套先進(jìn)靈活的煤電以及現(xiàn)有煤電靈活性改造。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織駐會(huì)副主席劉澤洪表示，常規(guī)水電和抽水蓄能是較好的調(diào)節(jié)手段，但受水資源、開(kāi)發(fā)條件等限制，西北新能源富集地區(qū)極度缺水，當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)水電和抽蓄的規(guī)模相對(duì)有限。而電化學(xué)儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能目前成本還較高，存在一定安全隱患，對(duì)電力系統(tǒng)的慣量支撐能力也不足。長(zhǎng)期看，現(xiàn)有調(diào)節(jié)手段難以滿足西部、北部地區(qū)遠(yuǎn)期新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)的需求，需要尋找新的方式。

與此同時(shí)，我國(guó)的南水北調(diào)西線工程也面臨重大挑戰(zhàn)。

為解決我國(guó)水資源分布不均問(wèn)題，我過(guò)南水北調(diào)工程從長(zhǎng)江下游、中游、上游規(guī)劃了東、中、西線三條線路。目前，東線一期工程已經(jīng)建成投運(yùn)，而西線工程仍處于規(guī)劃論證階段。

中國(guó)水利水電科學(xué)研究院水資源研究所水資源調(diào)度研究室副主任王超曾告訴筆者，如果采取自流方式，上游整體的可調(diào)水量很小，對(duì)調(diào)水規(guī)模的影響就很大。如果采取泵站提水的方式，將取水口設(shè)置到下游，雖然說(shuō)工程調(diào)水規(guī)模可以急劇增大，但又面臨提水能耗的問(wèn)題。

那么，是否有可能通過(guò)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，既解決跨流域調(diào)水，又解決新能源的消納及靈活調(diào)節(jié)需求呢？

基于此，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織同時(shí)提出了“電-水協(xié)同發(fā)展”的新型抽水蓄能。

周原冰介紹稱，新型抽水蓄能的理念，是以清潔能源發(fā)電為動(dòng)力，在西部各流域間建設(shè)一系列調(diào)蓄水庫(kù)、短距離引水道、可逆式水泵水輪機(jī)組和水輪發(fā)電機(jī)組，通過(guò)異地抽發(fā)和接力方式將西南的水送往西北，實(shí)現(xiàn)跨流域調(diào)水和電能存儲(chǔ)。

目前，基于詳實(shí)的水文、地理、高程、保護(hù)區(qū)分布等數(shù)據(jù)，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織已初步設(shè)計(jì)出基于新型抽蓄理念的西南西北調(diào)水方案。

具體而言，該方案自“五江一河”取水，包含7個(gè)跨流域段的35個(gè)調(diào)水通道，全長(zhǎng)1.1萬(wàn)公立，輻射西藏、云南、四川、青海、甘肅、新疆6個(gè)省區(qū)，最遠(yuǎn)到達(dá)新疆和田。年調(diào)水量400億立方米，惠及河西走廊、柴達(dá)木、南疆等地區(qū)。同步建設(shè)抽蓄裝機(jī)6.5億千瓦，發(fā)電裝機(jī)1.9億千瓦。

根據(jù)初步測(cè)算，該方案調(diào)水成本大約為3.5元/立方米。同時(shí)，由于該工程提水段的新型抽蓄、放水段的水電機(jī)組均為調(diào)節(jié)性電源，可為系統(tǒng)提供超過(guò)6.5億千瓦常規(guī)抽蓄（或新型儲(chǔ)能）的調(diào)節(jié)能力，滿足15億千瓦至20億千瓦風(fēng)光新能源靈活調(diào)節(jié)要求，并新增土地灌溉面積1.5億畝。

對(duì)于上述構(gòu)想，山東大學(xué)研究生院副院長(zhǎng)張恒旭評(píng)價(jià)稱，我國(guó)存在清潔能源和水資源分布不均、區(qū)域環(huán)境差異性大的現(xiàn)狀，西北地區(qū)可再生能源稟賦好和自然環(huán)境差并存，如何再向雙碳目標(biāo)戰(zhàn)略邁進(jìn)，清潔能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)過(guò)程中將能源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)境優(yōu)勢(shì)，是需要系統(tǒng)構(gòu)建的戰(zhàn)略。

原標(biāo)題：我國(guó)電力系統(tǒng)新設(shè)想: 新能源消納、西部調(diào)水、儲(chǔ)能可以一體化?