西部高碳地区绿色电网的低碳路径
6月21日，四川雅中到江西鄱阳湖±800千伏特高压直流输电工程正式投运。该工程是国家电网服务“西电东送”能源战略的重大项目，途经四川、云南、贵州、湖南、江西5省，全线总长约1696千米，设计年输送电量360亿千瓦时。图为工作人员在江西鄱阳湖换流站巡检。 记者 万象 摄
产业结构倚重倚能、能源结构一煤独大、能耗强度居高不下……宁夏是一个典型的资源型工业地区，受资源禀赋约束，经济增长对能源消费依赖强，且煤炭消费比重高，因此实现“双碳”目标压力大。在减少碳排放过程中，能源电力系统的低碳转型成为核心一环。
“十三五”期间，宁夏实现新能源发展高比例开发、高水平消纳，外送电量连续五年实现百亿级增长，成为全国首个“外送”超“内售”的省级电网。在此基础上，“十四五”宁夏电网加足马力，构建以新能源为主体的新型电力系统，全力推动能源电力从高碳向低碳、从以化石能源为主向以清洁能源为主的转变，积极探索高碳地区绿色电网的低碳路径。
西部“风光”点亮东部灯火
在宁夏海原县南坪村，一架直升机用40米长的绝缘吊索先后将3名作业人员投放至离地面110多米的电线上，在强电场环境下，3人快速修补导线，半小时内完成消缺作业。
这是世界上首次用“直升机吊索法”对电压等级最高、输电距离最远的特高压输电线路进行不停电作业，以保证来自新疆的电平稳送往安徽。国网宁夏电力公司运检人员的运维能力不仅体现在途经宁夏的这条输电线路上，作为“西电东送”战略基地，宁夏每年外送电量近800亿千瓦时，“十三五”期间连续五年实现百亿级增长，外送电通道始终保持安全稳定运行。
银东直流输电工程（宁夏宁东—山东青岛）是世界首个±660千伏电压等级直流输电工程，直流能量利用率位居全国直流第一。灵绍±800千伏特高压直流输电工程（宁夏灵武—浙江绍兴）是我国“加快推进大气污染防治行动计划12条重点输电通道建设”首个投运的工程，能量利用率居全国特高压直流工程首位。
“宁夏银东、灵绍两大外送直流通道利用小时数常年保持在6000小时以上，送电量年均增长率27%。截至目前，已累计外送电量超4500亿千瓦时，直流能量可用率提升至98.6%，创国网系统最高，达到国际领先水平。”宁夏电力交易公司副总经理马小珍说。
与此同时，输送到华北、华东、华中、西南等十多个省份的宁夏外送电中，有了越来越多的“绿色”成分。在全国率先采取清洁能源与火电打捆外送的模式，使宁夏丰富的“绿电”通过西电东送大通道送往全国各地，能源供给清洁化愈加明显。
据国网宁夏电力公司介绍，“十三五”期间，宁夏电网累计投资超227亿元，建成一批兼顾新能源接入、负荷发展和网架优化功能的输变电项目，以满足新能源并网和消纳需求。作为全国首个新能源综合示范区，“十三五”期间，宁夏实现了新能源发展高比例开发、高水平消纳，不仅新能源装机规模翻一番，装机占比达46%，新能源利用率还实现“五连升”，达97.6%，发电量年均增长率21.5%，成为全国首个新能源发电电力超过用电负荷的省级电网。
“危机”并存的宁夏思考
“碳达峰、碳中和”是一场广泛深刻的经济社会系统性变革。作为高碳地区，宁夏煤炭消费占全区能源消费总量的80%以上，以煤为主的能源结构短期内难以改变。与此同时，宁夏重工业占比高，高新技术产业发展缓慢，产业结构调整难度大，在经济发展、环保压力、能耗与碳排放控制的多重压力下，宁夏实现“双碳”目标时间紧、压力大。
从目前情况来看，能源电力系统低碳转型是宁夏实现“碳达峰、碳中和”目标的关键环节，而电网是能源电力行业减碳的核心，既要保障新能源大规模开发和高效利用，又要满足经济社会发展的用电需求，必须勇于突破瓶颈，敢于攻坚克难。
国网宁夏电力公司提出，到2025年，要初步建成省级能源互联网，助力宁夏基本建成清洁低碳、安全高效的现代能源体系，满足自治区清洁能源装机超过4500万千瓦，装机占比超过50%，发电量占比超过25%；非水可再生能源电力消纳比重提高到28%，保持国内领先水平；直流通道外送能力2200万千瓦，外送电量1000亿千瓦时；新增直流外送通道清洁能源电量占比不低于50%，存量直流外送通道清洁能源电量占比力争达到30%。
而到2030年，要持续构建新型电力系统，助力宁夏尽早实现“碳达峰”，为实现“碳中和”夯实基础。具体来看，满足自治区清洁能源装机要达6300万千瓦，装机占比超55%，发电量达1000亿千瓦时，占比达33%；非水可再生能源电力消纳比重提高到35%，保持国内领先水平；外送电量1200亿千瓦时，直流外送通道清洁能源电量比例达到40%以上。
“‘双碳’目标提出后，宁夏电网低碳发展应坚持‘扩外送’和‘促内用’并举。”宁夏电力设计院能源规划研究中心副总经理刘硕说，在扩外送方面，加快推进以输送清洁能源为主的宁夏至湖南特高压外送通道建设，持续提升已建外送通道利用效率和清洁能源电量比重，将宁夏电网打造成为“内外互达、多能互补、区域互济”的“西电东送”绿色枢纽。在促内用方面，推进全区各级电网协调发展，加强“大云物移智链”等技术在宁夏电网的融合创新和应用，不断拓宽城乡电力使用领域，提升电能占全区终端能源消费比重，促进新能源优先就地就近并网消纳。#p#分页标题#e#
“必须发挥电网作为能源生产和消费的枢纽平台作用，推动能源清洁低碳高效利用。”国网宁夏电力公司总经理、党委副书记衣立东说，国网宁夏电力公司要加快建设清洁低碳、安全高效、智慧共享、坚强送端的能源互联网，积极在国网系统打造“碳达峰、碳中和”先行区，助力宁夏高质量打造国家新能源综合示范区。
迈向“新”电网
推进绿色低碳发展，能源互联网正站在风口上。“十四五”期间，宁夏750千伏主网架将形成“品”字形结构，并将投运第三条直流外送通道。2025年，国网宁夏电力公司电量将达“两个1000亿”，即区内售电量1000亿千瓦时，外送电量1000亿千瓦时，可再生能源发展实现“两个50%”，即装机占比50%，发电量占售电量50%，新型数字化、信息化技术广泛应用，基本建成具有能源互联网特征的现代一流电网。
一是推进清洁低碳。以服务国家级新能源综合示范区高质量发展为目标，建设适应大规模风光基地和分布式光伏接入的坚强灵活输配网架，促进新能源大规模开发利用和大范围优化配置，夯实宁夏能源行业清洁低碳发展基础。
二是保障安全高效。着力解决局部电网供电能力和新能源接纳能力不足、短路电流偏高等问题，应对电网“双高”“双峰”特征，持续提升电网调节能力、抵御风险能力和动态感知能力，提高电网本质安全水平。
三是深化智慧共享。深度融合应用先进信息通信技术、控制技术与能源技术，赋能电网转型升级，不断提升安全保障能力、全息感知能力、灵活控制能力，推动传统电网向智慧化方向发展。
四是打造坚强送端。加快推进750千伏主网架形成“品”字形结构，建成以宁夏为起点的第三条直流外送通道，充分发挥宁夏作为“西电东送”战略基地在能源资源优化配置中的作用，进一步扩大电力外送规模。
除了体制机制创新，国网宁夏电力公司正在能源技术领域加强重大问题研究和重点领域突破，围绕“双高”电网特性，攻关以输送新能源为主的特高压直流送电技术难题，推进“新能源+储能”“源网荷储互动”等新技术示范应用。
“未来几年，通过构建以新能源为主体的新型电力系统，着力打造宁夏‘双样板’，即新能源高质量并网就地消纳样板、大范围优化配置样板，并取得经济、电网‘双效益’，进而推动宁夏经济增长动能由高碳传统产业向低碳新兴产业转型，使生态优先、绿色低碳高质量发展成为可能。”衣立东说。
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