中国工程院院士舒印彪：西南地区将由送端能源基地变为送受一体的接续能源基地
“未来，我国水电开发的战略重心在西南地区。全国水能资源蕴藏量约6.9亿千瓦，目前全国已建成投运水电3.8亿千瓦，其中西藏待开发水电超过2亿千瓦。”中国工程院院士、中国电机工程学会理事长、国际电工委员会（ICE）第36届主席舒印彪说道，西南地区新能源资源丰富，青藏高原也是世界太阳能最丰富的地区之一，“太阳能资源占全国30%以上”。
11月1日，以“源网荷储协同发力，加快构建西南新型电力系统”为主题的2024年西南能源发展论坛在四川成都成功举行。该论坛由国家电网有限公司西南分部、中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司共同主办，来自政府部门、能源企业、高等院校、科研机构、行业协会等方面的院士专家等齐聚一堂，共同探讨西南新型电力系统建设的机遇挑战、构建路径等话题。
“西南地区是我国‘西电东送’战略的重要组成部分，西南电网已建在建特高压直流工程设计容量超过5300万千瓦，2014年以来跨区清洁能源外送电量累计超过1万亿千瓦时。” 在舒印彪看来，这是对东部地区经济社会发展巨大的能源支撑，也是东部地区实现减碳降碳的一个巨大支撑。
“未来西南地区可以依托优质的水风光清洁能源资源，成为我国能源供应增长的重要一极，以及清洁电力发展的重要基地，在全国能源发展战略格局中发挥重要的战略支撑作用。”他说。
活动现场 图片来源：每经记者 淡忠奎 摄
“清洁能源比例最高的区域电网”
截至2023年底，全国发电装机容量29.2亿千瓦，其中可再生能源发电装机15.19亿千瓦，占全国发电总装机的比重达到52%，占全球可再生能源发电总装机近四成。
“西南地区已经建成清洁能源比例最高的一个区域电网，水风光清洁能源装机已经达到1.3亿千瓦，占总装机比例接近80%。” 舒印彪说道，这不仅是在中国，在世界上也是比例最高的地区之一，“建成了全球最大的新能源供应体系”。
今年7月，国网能源院新能源研究所发布《中国新能源发电分析报告2024》显示，2023年，我国新能源发电量约1.47万亿千瓦时，同比增长23%，占总发电量的15.6%，同比提高约2个百分点，进入IEA等机构定义的高比例新能源阶段，新能源利用率达97.6%，“自2018年以来连续六年超过95%，与德国等发达国家水平相当”。
换句话说，在新能源发电占比迅速提升的同时，去年全国弃风弃光率不足3%。截至8月底，我国发新能源电力装机规模（包括风力发电、太阳能发电、生物质发电）为12.7亿千瓦，占总发电装机比重超过40%，电网资源优化配置能力显著增强。“全国已经形成大电网互联格局，建成以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的全国联网格局。”
舒印彪提及，目前投运的特高压直流输电工程达20条，建成蒙西、锡盟等特高压交流快速通道，支撑西南水电基地和西北综合能源基地的开发。我们特高压输电技术是具有完全自主知识产权的、中国首创的，具有远距离、大容量、低损耗的现代输电技术，它的发源地就在向上通道（向家坝-上海），“从四川开始，中国电网保持了长期安全稳定运行的记录，电力系统抵御重大自然灾害和事故风险的能力显著增强”。
“新世纪以来，我国没有发生大面积停电事故，创造了特大规模电网安全运行的世界纪录。”舒印彪认为，与此同时，电力市场改革不断深化，统一市场、两级运作的电力市场架构基本建立，交易量逐渐上升，形成发电侧、受电侧多元竞争的格局。
2023年，全国市场化的交易电量达到5.7万亿千瓦时，是全社会用电量的61%。我国电价长期保持了较低水平，平均销售电价比美国低10%。过去十年，我国单位GDP能耗累计下降27%，碳强度下降34%，单位发电量的碳排放减少22%，电气化率在快速提升。
“尤其水电核电技术不断取得突破，在西南地区投产了全球最大单机容量的百万千万级的水电机组，就是白鹤滩水电机组。建成了世界最高的雅砻江锦屏一级水电站等一系列重大工程等，建成长江流域巨型水电站群，构建了世界最大的清洁能源走廊。”舒印彪说。
“送受一体的接续能源基地”
近年来，以“新三样”为代表的新能源产业快速发展，2020年全国“新三样”出口达1.06万亿元。“这是我国向全球贡献绿色低碳技术的一个重要标志。”在舒印彪看来，我国新能源投资规模占全球投资规模的三分之一，尤其是西南地区以动力电池、晶硅光伏位代表的绿色低碳产业近些年快速崛起。
数据显示，2023年以来，四川生产动力电池占到全国总产量的1/6，多晶硅产量占全国的1/5。今年上半年，四川生产动力电池64.6GWh，同比增长56.4%，产量约占全国的五分之一。
这是四川及西南地区在国家能源战略中突出地位的生动缩影。“西南地区是我国最重要的清洁能源战略基地，未来水电开发的重点仍然是西南地区，我国水能资源蕴藏量是6.9亿千瓦，主要分布在西部地区，占全国的2/3。目前全国已建成投运的水电3.8亿千瓦，东部水电已经基本开发完毕，待开发水电资源的80%都在西部地区，主要是在西藏。”
舒印彪认为，西南地区新能源资源丰富，青藏高原是世界上太阳能最丰富的地区之一，太阳能资源占全国的30%以上。西藏和川西地区日照多、辐射强，年太阳总辐射量比同维度低海拔地区要高50%～100%。“初步估算西藏太阳能资源技术可开发规模超过7亿千瓦，风能资源主要分布在西藏中西部和川西地区，技术可开发量分别为1.8亿千瓦和2000万千瓦。”
在他看来，西南地区是我国“西电东送”战略重要组成部分，西南电网已建在建特高压直流工程，设计总容量超过5300万千瓦。2014年以来，跨区清洁能源外送电量累计超过1万亿千瓦时，这是对东部经济社会发展的巨大的能源支撑，也是东部清洁能源实现减碳降碳的一个巨大支撑。
接下来，西南地区可以依托优质的水风光清洁能源的资源，成为我国能源供应增长的重要一极，以及是清洁电力发展的重要基地，在全国能源发展战略格局中发挥重要的战略支撑作用。
“从中长期看，西南地区作为我国经济发展的一个重要增长极，将由送端能源基地变为送受一体的接续能源基地。”舒印彪说，川渝地区常住人口超过1亿人，近年来成渝地区双城经济圈作为西部高质量发展的增长极正在加速崛起，培育形成多个国家先进制造业集群和国家战略性新兴产业集群，“人口规模和产业转型升级将拉动用电需求持续快速增长”。
据预测，2030年川渝地区用电量将超过9000亿千瓦时，比2023年增加约4000亿千瓦时。“未来西南地区在满足区域内快速增长用电需求的同时，还要继续保障国家实现‘西电东送’战略的可持续实施。”舒印彪认为，实现“双碳”目标，需要发挥西南地区清洁能源的资源优势，构建西南新型电力系统是必由之路，这既需要克服新型电力系统建设面临的一些普遍性技术问题和发展模式问题，也需要解决一些西南地区独有的难题。
构建西南新型电力系统的挑战
“我们过去常常讲，一个国家的能源体系是与其资源禀赋相适应的，而不是照搬照抄。电力系统的发展也是和经济社会发展密切关联的。”舒印彪表示，西南地区的电力供需矛盾需要高度重视。
数据显示，西南地区内用电源是低于负荷增长的，2018年至2023年，内用电源新增2700万千瓦，同期负荷增长4100万千瓦，电力供应不足问题逐渐凸显。更为重要的是，2030年后，四川水电基本开发完毕，火电发展空间有限，考虑在建的疆电入川和陇电入川工程，预计电量缺口仍超过500亿千瓦时。
“过去几年，我们都感受到了。2022年四川经历了持续时间较长的高温，水电出力、风电出力都大幅降低，带来很大的用电缺口。”在舒印彪看来，新能源大规模开发也将对系统平衡带来新的挑战。新能源出力受天气影响显著，不仅具有日内显著的随机性和波动性，而且随着季节变化呈现不同市场的间歇性，改变了传统电力平衡机制。
再加之西南地区水电占比高、电量分布不均的特性，系统平衡的难度进一步加大。在舒印彪看来，西南新型电力系统构建也存在自身特征带来的安全性和灵敏性挑战。比如，跨区直流多起点、多落点并存，“目前以大规模直流外送为主，主要是多起点，今后还要外电入川渝，还要有更多的落点”。
与此同时，西藏电网也面临“大机小网”的挑战，西藏未来将成为数亿千瓦装机的大送端，而西藏电网自身负荷小、覆盖区域广、内部联系薄弱。随着“双碳”目标逼近，西藏光伏资源一定是西南电网的一个重要支撑。
这些都是西南电网面临的突出问题，也是构建西南新型电力系统重点破局的方向。舒印彪认为，要加快开发水电、推动调节能力建设、提升电力保障能力、科学谋划西南电网格局，以及创新政策和市场机制，加快构建适合西南地区的新型电力系统。
在他看来，水电是含碳量最低的可再生能源，是新型电力系统急需的灵活调节资源，能够为系统安全运行提供重要的技术支撑。要用好水电这一优质资源，尽可能地加快开发，特别是做好金沙江中上游等主要河流战略性工程和控制性水库工程的勘测设计，加快推动澜沧江上游（西藏段）8个梯级水电开工建设，充分发挥水风光互补的潜力。
其次，还要加快推动调节能力建设，西南地区要构建总量充裕、结构合理、多元互补的储能调节体系，发展水电梯级调度和跨流域补偿调节技术，与新能源进行配合，构建起一个高效的清洁能源系统的科学运行模式。
同时，还要提升西南电网电力保障能力。要从供需两端协同发力，在供给侧要多措并举，提升电源的供应能力，加快开发本地的水电和新能源，保留一定规模的煤电，发挥好煤电供给保障作用，推进区域内西藏、区域外新疆向川渝负荷中心送电，扩大西南、西北、云贵联网，发挥大电网广域互济优势。此外，在需求侧也要优化产业结构，鼓励发展新兴产业，降低高能耗产业比重，提升能源利用效率。
“发挥政策、市场机制，优化资源配置是构建西南新型电力系统的重要保障。”在舒印彪看来，要完善水电支持政策、加强电力市场建设，创新接续送电利益平衡机制。“科学合理地设计西南区内用电与跨区送电的电定价机制，优化电价结构，实现西南自用电与接续送电的利益均衡。”他说。
