立足當地資源稟賦，四川規(guī)劃建設以大型水風光電基地為基礎，以安全穩(wěn)定可靠的超/特高壓網絡交直流輸電網絡和靈活自愈可靠配電網為載體，以大型調節(jié)性水電、抽水蓄能、燃機、新型儲能等快速動態(tài)響應資源為靈活性支撐，以科學高效的市場機制為保障，源網荷儲協(xié)調發(fā)展、互濟互利的新型電力系統(tǒng)。
四川是我國水電裝機和發(fā)電量最大的省份，四川電網堪稱西南電網清潔能源輸送的“排頭兵”。如今，水電、風電、光電等清潔能源正源源不斷地打捆外送至華東、華中等地。
未來，四川風光新能源將進入跨越式發(fā)展階段，按照四川省發(fā)改委近日發(fā)布的《四川省“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》，“十四五”末，風光新能源裝機將達到2200萬千瓦，預計到“十五五”末，將突破4700萬千瓦，高比例新能源并網將對四川電網電力電量平衡以及安全穩(wěn)定運行帶來新的挑戰(zhàn)。
復雜電網特征將凸顯
記者從國網四川省電力公司（以下簡稱“國網四川電力”）了解到，四川省新能源裝機容量正處于快速上升階段。截至2022年3月底，四川新能源裝機容量約為870萬千瓦，同比增長19.34%。其中，風電裝機554萬千瓦，太陽能發(fā)電裝機197萬千瓦，生物質發(fā)電裝機119萬千瓦。從上網電量看，2021年四川新能源上網電量近200億千瓦時，同比增長28.70%。
國網四川電力三級職員杜新偉接受記者采訪時表示：“隨著成渝地區(qū)雙城經濟區(qū)等國家戰(zhàn)略實施，四川省電力需求快速增長，國網四川電力正在加快電網提檔升級，努力構建新型電力系統(tǒng)，全力保障電力供應，促進清潔能源開發(fā)消納。”
四川清潔能源資源豐富，水電技術可開發(fā)容量約1.45億千瓦，風光新能源技術可開發(fā)量約1.2億千瓦，是全國重要的清潔能源外送基地。受訪業(yè)內人士認為，四川新型電力系統(tǒng)建設必須立足當地資源稟賦以及資源時空分布特征。
“電源豐枯不確定性導致供需不匹配問題突出，大規(guī)模新能源上網后源側隨機性、波動性進一步疊加，未來將形成‘豐期保消納、枯期互補提升保供應’的清潔能源大送端的新型電力系統(tǒng)特性。”四川省新型電力系統(tǒng)研究院有限公司（以下簡稱“四川新研院”）研究員胥威汀對記者表示。
四川新研院研究員劉暢向記者坦言，四川電網具有“送受一體化”復雜電網結構特性，省內地理特征復雜，且源荷呈現逆向分布，大量直流通道與新能源集中于送端側加劇網內電力電子化特性，電網轉動慣量低、頻率穩(wěn)定風險高，受端負荷中心嚴重缺乏電源支撐，安全穩(wěn)定和電力供應保障難度大。未來，隨著電網提檔升級、特高壓交直流工程不斷建設，四川新型電力系統(tǒng)復雜網絡特征將進一步凸顯。
在業(yè)內看來，由于四川不同區(qū)域、不同季節(jié)負荷特征差異明顯，且隨著終端電氣化水平提升和負荷大規(guī)模爆發(fā)式增長，負荷時空差異性和結構多元性將更加突出，電力保供壓力大，因此，四川新型電力系統(tǒng)應更加柔性靈活、可靠智能。
構建新系統(tǒng)面臨諸多挑戰(zhàn)
在復雜電網結構下，四川省探索新型電力系統(tǒng)面臨不少挑戰(zhàn)。
首先，多元能源結構和高比例電力電子設備對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定形成挑戰(zhàn)。未來四川將建成7回特高壓直流外送通道，1回超高壓直流聯絡線，新能源裝機規(guī)?？焖僭鲩L，“強直弱交”、局部電網“卡脖子”等問題突出。“安全控制系統(tǒng)復雜且運維難度大，加之地域遼闊、地形多樣，地震、山火等災害頻發(fā)，安全保障任務極為艱巨。”國網四川電力相關負責人袁川直言。
其次，清潔能源接納及電力供應保障面臨挑戰(zhàn)。四川新研院研究員許珂表示，四川電源供應能力呈現明顯的豐枯特性，近年來豐平期水電富余裝機始終大于省外送電通道能力，大規(guī)模新能源開發(fā)后風光隨機波動性疊加，省內水電外送需求與輸電能力不匹配的矛盾進一步加劇，清潔能源輸送與消納面臨嚴峻挑戰(zhàn)。與此同時，隨著成渝地區(qū)雙城經濟圈上升到國家戰(zhàn)略和電能替代規(guī)模的巨大潛力釋放，缺乏電源支撐的成都平原地區(qū)負荷呈現爆發(fā)式增長態(tài)勢，加之枯水期水電出力不足，風光不確定性凸顯，進一步加劇了電力保供應難度。
再次，各類主體變化也給四川構建新型電力系統(tǒng)帶來不小挑戰(zhàn)。隨著規(guī)模化分布式光伏開發(fā)和用戶側新能源普及，會出現大量的“產消者”，傳統(tǒng)“源隨荷動”將向發(fā)供一體、多元用能、源網荷儲互動轉變，電網運營模式、電網形態(tài)將發(fā)生巨大改變，電網企業(yè)服務模式和架構將被顛覆。
在國網四川電力電源用戶接入系統(tǒng)管理專責李博看來，挖掘四川清潔能源資源經濟優(yōu)勢也是建設四川新型電力系統(tǒng)的一大挑戰(zhàn)。清潔能源是碳達峰碳中和目標下四川省產業(yè)發(fā)展的核心強項和基本依托，然而，目前四川清潔能源資源的環(huán)境屬性優(yōu)勢和經濟轉化優(yōu)勢尚未完全體現，需加快研究推動完善相關市場機制，多維度體現四川清潔能源的價值。
正推動電網提檔升級
如何把挑戰(zhàn)轉化為機遇，建設四川特色新型電力系統(tǒng)？實現以新能源為主體的供需自我平衡？
在受訪人士看來，需不斷完善四川網架結構，加快四川特高壓交直流、立體雙環(huán)網絡以及柔性配電網建設，通過電網提檔升級形成適應四川可再生能源局域充分消納和跨省廣域傳輸的電網體系，提升電網對清潔能源的配置能力，增強大電網彈性和韌性。需要利用新技術手段提升電網全面感知能力、快速響應能力和安全防御能力，面向快速波動的規(guī)模化新能源和隨機負荷，“以快制快”挖掘電網輸送能力和調節(jié)潛力。
記者了解到，目前，國網四川電力正在推動電網提檔升級，加快特高壓網架規(guī)劃和建設，“十四五”將陸續(xù)投運白鶴灘-江蘇、白鶴灘-浙江、金上-湖北特高壓直流工程，建成7回特高壓直流外送通道，正在加快甘孜-天府南-成都東、阿壩-成都東的川渝特高壓交流工程可行性方案研究，預計年底開工建設。
“我們率先成立了全國首個省級新型電力系統(tǒng)研究平臺——四川新研院，搭建產、學、研一體化協(xié)同攻關，政、企、研共同布局的創(chuàng)新硏發(fā)平臺。”國網四川電力相關負責人王彪介紹，“同時，正在打造流域水風光互補挖潛、橫斷山脈腹地光伏匯集等一批具有四川特性的示范工程，加速四川新型電力系統(tǒng)建設進程，打造新型電力系統(tǒng)建設的四川樣板和全國標桿。”
在四川新研院研究員賀星棋看來，四川構建新型電力系統(tǒng)還需要健全市場機制，省內，探索更加科學高效的電力市場交易和電價形成機制，充分釋放電力市場交易活力和市場內靈活性調節(jié)資源發(fā)展?jié)摿?，省外，充分發(fā)揮大電網跨區(qū)資源優(yōu)化配置作用，創(chuàng)新跨省跨區(qū)電力交易機制，在更大范圍內促進清潔能源豐期外送空間拓展和枯期電力保供能力提升，支撐保障區(qū)內供需平衡。
未來，四川將建成具有四川特色、符合四川發(fā)展特征的新型電力系統(tǒng)，即以大型水風光電基地為基礎，以安全穩(wěn)定可靠的超/特高壓網絡交直流輸電網絡和靈活自愈可靠配電網為載體，以大型調節(jié)性水電、抽水蓄能、燃機、新型儲能等快速動態(tài)響應資源為靈活性支撐，以科學高效的市場機制為保障，源網荷儲協(xié)調發(fā)展、互濟互利的新型電力系統(tǒng)。
