近日,我国首个“沙戈荒”大基地外送特高压直流工程——宁夏至湖南±800千伏特高压直流输电工程正式开工建设。建设以沙漠、戈壁、荒漠地区(简称“沙戈荒”)为重点的大型风电光伏基地,是我国实现“双碳”目标、推进能源清洁低碳转型的重要举措。
推动“沙戈荒”清洁电能并网消纳
“宁电入湘”工程总投资规模约1000亿元,由宁夏中卫出发,途经甘肃、陕西、重庆、湖北、湖南等五省(区)一市,线路全长1634千米,该工程主要输送的是沙漠、戈壁、荒漠地区利用太阳能、风能等清洁能源生产的绿色电、清洁电,成为宁夏面向“双碳”目标、实现新能源高比例稳定输送的创新工程,以及构建新型电力系统、实现新能源大范围优化配置的示范工程。
2022年3月,国家发展改革委、国家能源局发布《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》,要求到2030年,规划建设以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风光基地总装机容量达到4.55亿千瓦。
到2025年底该输电线路建成投运时,每年将汇集超360亿度电,输送到1600公里外的湖南省,其中超过一半将是新能源电量。这些“绿电”主要来自于腾格里沙漠里的大型风电光伏基地。预计到2030年,我国规划建设的大基地装机总规模将达到4.55亿千瓦。
“宁电入湘”工程配套电源装机容量共计1764万千瓦,将推动宁夏电网外送能力从1400万千瓦提升到2200万千瓦、新能源装机突破5000万千瓦,大幅带动宁夏新能源就地消纳和新能源大范围优化配置,从根本上解决宁夏中南部地区新能源并网消纳难题。工程投产后,每年将为湖南增加360亿—400亿度的用电量。
“塞上风光江南灯,千里合作一线牵。”
宁夏—湖南特高压工程作为沙漠、戈壁、荒漠地区首条外送特高压直流工程,接入配套的光伏发电900万千瓦、风电400万千瓦,以及464万千瓦支撑煤电,新能源电量占比超过50%,有助于实现“双碳”目标。
西部电力资源丰富,但需求不足,就地消纳难,而中东部地区则相反。湖南作为中部崛起和长江经济带发展的新担当,近年来经济社会保持快速发展,预计未来几年每年用电负荷都将有300万千瓦左右的增长规模,但一次能源资源相对匮乏,区外电力供给需求强烈。
“塞上风光江南灯,千里合作一线牵。”湖南省省长毛伟明在开工仪式上表示,一条 “稳定、安全、可靠”的特高压输变电线路,成为缓解这一能源供需矛盾的重要手段。
宁夏—湖南±800千伏特高压直流输电工程中宁换流站效果图
宁夏—湖南±800千伏特高压直流输电工程衡阳换流站效果图
宁夏—湖南特高压工程额定电压±800千伏、额定容量800万千瓦。送端在宁夏建设中宁换流站,汇集宁夏地区的光伏、风电和支撑煤电。受端在湖南建设衡阳换流站,以500千伏接入湖南电网交流系统。直流线路全长1634公里,途经宁夏、甘肃、陕西、重庆、湖北、湖南6省份,工程总投资281亿元。
“新能源+储能” 保障入网电能稳定
宁夏—湖南特高压工程,从一个宏伟的构想到最终项目落地,历时两年多,面临的挑战前所未有。持续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,组织专业机构围绕新增直流输电方案、送端电源支撑、“一体化”工程示范等方面开展大量研究工作……国网宁夏电力公司的一系列研究成果,为工程推进提供了有力支撑。
国网宁夏电力有限公司调控中心副主任张慧玲表示,储能技术其实就是像“充电宝”一样,能够把多余的电能量储存起来,在电网有需要的时候,可以实现快速充放电。在新能源消纳困难时,我们安排储能充电;在电力不足时,进行放电。
随着以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设步伐的加快,我国西部地区一些往日荒无人烟的“沙海”,正在变为减碳的“蓝海”,越来越多的“绿电”将通过跨越几千公里的特高压工程被输送到全国各地,中西部省份“千里合作一线牵”的模式也将覆盖得越来越广。
沙漠如何建铁塔?“植绿护线” 生态治理让电塔更牢固
“宁电入湘”工程是国内第一条以开发沙漠光伏、输送新能源为主的电力大通道。那么,在前期规划和现阶段的施工过程中,建设方遇到了哪些难题?又是如何解决的呢?
“宁电入湘”工程全长1634千米,宁夏段有261公里,其中68%的线路途经沙漠、戈壁、荒漠地形,也就意味着部分电力铁塔,需建设在“沙戈荒”地带,而区域内植被稀疏、地形复杂,加上风沙的侵袭,会让电力铁塔有倒塔的风险,威胁输电线路的安全稳定运行。
为解决这一问题,工程建设方借鉴了以往特高压运维管理经验,启动了“植绿护线”计划。
国网宁夏电力超高压公司科技创新中心班组技术员 张晓波:我们咨询了一些林业、治沙专家,通过草方格,把沙丘改造成了固定或半固定沙地,同时在草方格内播撒一些草籽,种植白柠条苗等植物,慢慢恢复了通道的植被环境。
来源:风能专委会CWEA