國家電網(wǎng)的“雙碳”行動(dòng)（深度觀察）

4月的浙江湖州，春意正濃，長湖申航道兩岸繁花似錦。

 

這條開鑿于西晉的古航道，歷經(jīng)1700多年滄桑后依舊繁忙，年貨運(yùn)量超億噸。“如果長湖申堵航，上海的建筑材料就會(huì)漲價(jià)!”57歲的船民陸寶權(quán)已在這條航道上忙碌了20年。

 

船一靠岸，老陸熟練地用手機(jī)掃碼、拉線，“浙湖州貨2719”號(hào)便連接岸上充電樁，通了電。“跑了20年船，如今終于能在船上睡安穩(wěn)覺了!”陸寶權(quán)說，狹窄的船艙一到夏天常常悶熱難熬，有了岸電后，夜里開著空調(diào)睡覺，沒了過去柴油發(fā)電機(jī)的轟鳴噪音和嗆人油煙，讓他感到格外幸福。“柴油發(fā)電一天要燒100多塊錢，現(xiàn)在只要十幾塊!”

 

讓老陸津津樂道的岸電是電力系統(tǒng)電能替代的重要項(xiàng)目，而電能替代是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要手段。在湖州，這種岸電樁已設(shè)置381套，每年可減少燃油消耗136噸，減排二氧化碳428噸。

 

據(jù)統(tǒng)計(jì)，能源燃燒占我國全部二氧化碳排放的88%左右，而電力行業(yè)排放又占能源行業(yè)排放的41%。因此，要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，電力是主戰(zhàn)場(chǎng)。

 

“作為電力行業(yè)的龍頭企業(yè)，國家電網(wǎng)公司力爭(zhēng)當(dāng)好主力、打好先鋒。今年3月，國家電網(wǎng)公司發(fā)布了碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng)方案，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，努力當(dāng)好能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的引領(lǐng)者、推動(dòng)者、先行者。”國家電網(wǎng)有限公司董事長、黨組書記辛保安如是說。

 

國家電網(wǎng)如何在能源生產(chǎn)清潔化、能源消費(fèi)電氣化、能源利用高效化等諸多方面發(fā)力，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)？記者近日走進(jìn)浙江、安徽、四川三省，一路循著電的“足跡”，從西部到東部、從送端到受端進(jìn)行了調(diào)查采訪。

 

輸電——

 

西部重在建設(shè)輸電工程，把清潔電能送到全國各地

 

3月中旬的巴蜀大地生機(jī)盎然，從西昌一路向東，記者來到120公里外的四川涼山彝族自治州布拖縣。在占地面積約87個(gè)足球場(chǎng)大的布拖換流站建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，吊車林立，挖機(jī)穿梭。作為白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓直流輸電工程的核心工程，布拖換流站是目前全球在建規(guī)模最大的換流站工程。

 

國網(wǎng)四川電力副總經(jīng)理王永平告訴記者，白鶴灘水電站是目前全世界在建規(guī)模最大、單機(jī)容量最大的水電站，首批機(jī)組計(jì)劃于今年7月投產(chǎn)發(fā)電。“建設(shè)者們正在決戰(zhàn)最后100天，以確保白鶴灘首批發(fā)出的清潔零碳電力及時(shí)輸送到負(fù)荷區(qū)。”

 

長期以來，我國電力行業(yè)在一定程度上存在“重源輕網(wǎng)”的傾向，加上風(fēng)光水等零碳能源發(fā)展迅猛，有電送不出去而造成的棄風(fēng)、棄光、棄水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。雖然近年來新能源的送出和消納大有好轉(zhuǎn)，但是在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的大背景下，我國必然迎來風(fēng)光水等零碳能源的新一輪發(fā)展，一旦電源建設(shè)提速，電網(wǎng)瓶頸會(huì)不會(huì)再現(xiàn)？

 

以四川為例，“十四五”期間，預(yù)計(jì)四川開工的水電裝機(jī)規(guī)模達(dá)3200萬千瓦，加上目前已開發(fā)的8000萬千瓦水電，全省水電總裝機(jī)量將突破1.1億千瓦。目前四川全省最大用電負(fù)荷約5000萬千瓦，如果沒有足夠的外送通道，花巨資建設(shè)的水電站就可能出現(xiàn)“建成就棄水”的被動(dòng)局面。

 

目前，四川共有“四直八交”12條電力外送通道，跨省輸電能力約3000萬千瓦，可見未來缺口至少還有3000萬千瓦。因此，除了白鶴灘—江蘇特高壓工程和今年6月將投產(chǎn)的雅中—江西特高壓工程，四川還規(guī)劃了白鶴灘—浙江特高壓直流、金沙江上游—湖北特高壓直流等輸電工程，工程總投資將超1000億元。

 

“這些工程投產(chǎn)后，四川水電外送規(guī)模將再翻一番，每年可增加外送電量約1500億千瓦時(shí)。到那時(shí)，四川水電將使我國中東部地區(qū)減少標(biāo)煤消耗約6400萬噸、減少二氧化碳排放約1.6億噸。”王永平說。

 

據(jù)國家電網(wǎng)特高壓部技術(shù)處處長張進(jìn)介紹，“十四五”時(shí)期，國家電網(wǎng)的特高壓建設(shè)以輸送清潔能源為主，將規(guī)劃建設(shè)7回特高壓直流，新增輸電能力5600萬千瓦，“到2025年，公司經(jīng)營區(qū)跨省跨區(qū)輸電能力將達(dá)到3億千瓦，輸送零碳能源占比將達(dá)到50%，可減少二氧化碳排放13.4億噸。”

 

開發(fā)——

 

東部克服資源稟賦“先天不足”，因地制宜發(fā)展零碳能源

 

“今天又破紀(jì)錄了!”3月22日中午，記者在安徽績溪縣抽水蓄能電站采訪時(shí)，國網(wǎng)安徽電力高級(jí)工程師李端超興奮地展示起他手機(jī)上的即時(shí)數(shù)據(jù)：安徽集中式光伏發(fā)電出力突破770萬千瓦，創(chuàng)出歷史新高!就在同一天，與安徽相鄰的浙江也傳來好消息：浙江全社會(huì)光伏發(fā)電出力突破1000萬千瓦，全省超1/7的電由光伏提供。

 

如果說西部的零碳能源建設(shè)具有規(guī)模化發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，那么土地等資源稟賦“先天不足”的江南水鄉(xiāng)，如何也讓光伏當(dāng)了主力？國網(wǎng)浙江電力發(fā)展部主任邵學(xué)儉說，關(guān)鍵是因地制宜，“成片大規(guī)模建設(shè)條件不夠，我們就深挖分布式的潛力。”

 

在溫州市樂清林科新能源有限公司的廠房屋頂上，一塊塊藍(lán)色的光伏板整齊排列，“每年發(fā)出240萬千瓦時(shí)電，不僅能滿足企業(yè)自用，還有約48萬千瓦時(shí)多余電量賣給電網(wǎng)，每年總效益有220萬元左右。”公司總經(jīng)理林偉義說。

 

“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”讓分布式光伏用戶有了積極性。不僅如此，隨著碳排放權(quán)交易的加快推進(jìn)，全社會(huì)開發(fā)新能源的熱情更是節(jié)節(jié)高。4月2日，林偉義簽下一份分布式光伏碳資產(chǎn)聚合合作協(xié)議，這也是浙江省電力系統(tǒng)首次進(jìn)行碳資產(chǎn)聚合的嘗試，“我們之前主要通過售賣電量獲取收益。以后，光伏上網(wǎng)的電量還可以折算成減排量，當(dāng)?shù)毓╇姽編臀覀儗⑦@部分減排量通過國家核證后，就可以在碳排放權(quán)交易市場(chǎng)進(jìn)行交易。”對(duì)于這個(gè)收益新渠道，林偉義很期待。

 

從建筑屋頂?shù)讲鑸@荒山，從沿海灘涂到養(yǎng)殖魚塘，星星點(diǎn)點(diǎn)的“漁光互補(bǔ)”“茶光互補(bǔ)”等新型復(fù)合式光伏在浙江快速發(fā)展。邵學(xué)儉介紹，截至2020年底，浙江省累計(jì)建成光伏發(fā)電裝機(jī)1517萬千瓦，其中分布式光伏裝機(jī)1070萬千瓦，目前光伏發(fā)電已成為浙江第二大電源。

 

華東其他省市也不甘“落后”。據(jù)國網(wǎng)安徽電力副總經(jīng)理吳迪介紹，截至今年3月底，安徽風(fēng)電、光伏總裝機(jī)容量達(dá)到1876萬千瓦，已經(jīng)超過省內(nèi)機(jī)組發(fā)電裝機(jī)容量的三成。截至2020年底，在零碳資源并無突出優(yōu)勢(shì)的華東四省一市(上海、江蘇、浙江、安徽、福建)，風(fēng)光等新能源并網(wǎng)裝機(jī)總量已達(dá)到7622萬千瓦。

 

調(diào)峰——

 

采用抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能，千方百計(jì)提升系統(tǒng)調(diào)峰能力

 

大規(guī)模發(fā)展零碳能源，電網(wǎng)除了要過“消納”關(guān)，還要邁過“調(diào)節(jié)”坎兒。

 

世間萬物利弊共存。“極熱無風(fēng)”“晚峰無光”“云來無光”“冬季枯水”等就是風(fēng)光水等零碳能源的“軟肋”。電是特殊商品，發(fā)電、供電、用電要一次完成。電網(wǎng)企業(yè)要千方百計(jì)實(shí)現(xiàn)供需平衡，保證發(fā)多少供多少，或用多少供多少。換句話說，就是提升系統(tǒng)的調(diào)峰能力，處理好低碳發(fā)展與系統(tǒng)安全的關(guān)系。

 

沿著蜿蜒曲折的山路盤桓而上，安徽績溪抽水蓄能電站逐漸展露全貌。春光晴好，抬眼望去，藍(lán)寶石般澄澈的湖水平靜無痕。其實(shí)，在高差達(dá)600多米的地下引水隧洞內(nèi)，巨大的能量已開始蘊(yùn)藏。

 

“預(yù)計(jì)今天風(fēng)光出力較大，立即開啟機(jī)組抽水蓄電!”11點(diǎn)02分，績溪電站負(fù)責(zé)人黃祖光臨時(shí)接到國網(wǎng)華東調(diào)度分中心的指令。11點(diǎn)08分，一臺(tái)機(jī)組開始抽水。11點(diǎn)22分，除了檢修的機(jī)組，三臺(tái)機(jī)組全部啟動(dòng)抽水。

 

“平時(shí)我們一般下午1點(diǎn)到4點(diǎn)抽水，5點(diǎn)到10點(diǎn)發(fā)電。今天估計(jì)是光伏出力大，抽水提前到上午”，黃祖光介紹，今年年初，華東地區(qū)多個(gè)省份受寒潮影響，用電負(fù)荷屢創(chuàng)新高，績溪電站第一時(shí)間頂峰保電，26天內(nèi)抽、發(fā)電量分別達(dá)到2.24億千瓦時(shí)、1.67億千瓦時(shí)。

 

在用電低谷時(shí)抽水蓄能、到用電高峰時(shí)放水發(fā)電的抽水蓄能電站，好比藏在深山里的巨型“充電寶”，可以有效破解風(fēng)電太陽能發(fā)電的間隙性難題。

 

國家電網(wǎng)抽水蓄能和新能源部前期處處長宋倩介紹：“‘十四五’期間，國家電網(wǎng)將積極推動(dòng)抽水蓄能電站科學(xué)布局、多開多投，力爭(zhēng)在新能源集中開發(fā)地區(qū)和負(fù)荷中心開工2000萬千瓦以上裝機(jī)、1000億元以上投資規(guī)模的抽水蓄能電站。”

 

除抽水蓄能之外，電化學(xué)儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能等新的儲(chǔ)能形態(tài)也呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)。和抽水蓄能比，化學(xué)儲(chǔ)能具有投資小、見效快等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2020年底，我國已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為3560萬千瓦，電化學(xué)儲(chǔ)能占9.2%。

 

替代——

 

電動(dòng)汽車、港口岸電、公路和鐵路電氣化，各地積極推進(jìn)電能替代

 

成都蔬心緣五行火鍋店經(jīng)理賴勇做夢(mèng)也想不到，他開的火鍋店跟碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)有了交集。

 

“抱著試一試的想法，在‘網(wǎng)上國網(wǎng)’APP上申請(qǐng)了改電，沒想到安裝人員第二天就過來，當(dāng)天就給通了電!”對(duì)于改電決定，賴勇很滿意。他的火鍋店總共128個(gè)座位，過去用氣一個(gè)月得近萬元，現(xiàn)在用電只需要4000多元。因?yàn)槭堑蛪盒∥⒂脩?，電力公司連安裝費(fèi)都免了。

 

國網(wǎng)成都供電公司營銷部副主任陳豪介紹，目前成都市“電火鍋”已超過1萬家，約占全市火鍋店的70%，僅此一項(xiàng)，年替代電量就達(dá)到8.37億千瓦時(shí)，可減少二氧化碳排放71萬余噸。

 

記者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，電能替代正在各地展開：在安徽，皖南和大別山區(qū)的茶園用電炒茶，不僅黑煙不見了，炒茶的溫度和火候也更好把控；在浙江，西溪濕地打造了全電景區(qū)，電瓶游覽車和電瓶船替代了過去的燃?xì)?、燃油車?hellip;…國家電網(wǎng)市場(chǎng)營銷部市場(chǎng)處處長王昊表示，“十四五”期間，國家電網(wǎng)將推動(dòng)電動(dòng)汽車、港口岸電、純電動(dòng)船、公路和鐵路電氣化、工業(yè)生產(chǎn)窯爐和鍋爐電替代等，替代電量將達(dá)到6000億千瓦時(shí)。

 

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，用清潔能源很重要，少用甚至不用能源豈不更好？

 

“非生產(chǎn)時(shí)間輸液車間電流超閾值，請(qǐng)檢查設(shè)備是否關(guān)停。”從去年開始，四川科倫藥業(yè)聘請(qǐng)了一位“用能醫(yī)生”，類似這樣的溫馨提示，讓企業(yè)省了不少電費(fèi)。

 

這位“用能醫(yī)生”是國網(wǎng)四川電力為幫助用戶節(jié)能而推出的一項(xiàng)新服務(wù)，通過在企業(yè)生產(chǎn)線安裝采集裝置，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶的用電情況，對(duì)電壓偏差、同業(yè)能耗等進(jìn)行診斷，并提出改進(jìn)方案。“我們年平均用電量超過350萬千瓦時(shí)，電費(fèi)200萬元左右。去年裝了‘用能醫(yī)生’，節(jié)約用電7萬多千瓦時(shí)，減少電費(fèi)支出約5萬元。”四川科倫藥業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

 

按說，電網(wǎng)公司是賣電的，用戶多用電，企業(yè)才有的賺，可國家電網(wǎng)為啥偏偏在讓用戶少用電上費(fèi)心思？國網(wǎng)四川電力相關(guān)負(fù)責(zé)人說：“節(jié)能對(duì)全社會(huì)有利，對(duì)減排有利，幫助用戶節(jié)能當(dāng)然也是我們電網(wǎng)企業(yè)的責(zé)任。”

 

創(chuàng)新——

 

在儲(chǔ)能、新能源交易、電動(dòng)汽車等方面開展多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新

 

3月22日，位于安徽宣城的±1100千伏特高壓古泉換流站正在進(jìn)行常規(guī)檢修。40個(gè)足球場(chǎng)大的面積、5000多臺(tái)(套)設(shè)備，巡檢工程量可是不小。記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，巡檢機(jī)器人在電樁之間來回穿梭，機(jī)器人采集的各類數(shù)據(jù)通過5G專網(wǎng)，實(shí)時(shí)傳到中控室……“以前人工巡視，需要2名運(yùn)維人員工作半個(gè)小時(shí)，機(jī)器人只需4分鐘。”吳迪說。

 

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，同樣需要?jiǎng)?chuàng)新。近年來，國家電網(wǎng)在儲(chǔ)能、新能源交易、電動(dòng)汽車等方面，利用大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等前沿技術(shù)，依托新能源云、智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等開展了多項(xiàng)創(chuàng)新。

 

“借助區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)不可篡改、可追溯的特性，每一度清潔電力都擁有了自己的‘標(biāo)記’。共享儲(chǔ)能提供方、新能源電站、儲(chǔ)能電站的業(yè)主可以像買賣股票一樣，輕松便捷地進(jìn)行競(jìng)價(jià)交易。”國網(wǎng)電商公司所屬國網(wǎng)區(qū)塊鏈科技公司技術(shù)專家玄佳興介紹了他們的探索。

 

技術(shù)創(chuàng)新之外，模式創(chuàng)新也能大顯身手。去年9月，浙江省杭州市余杭區(qū)和睦村村民姚志高在“網(wǎng)上國網(wǎng)”APP響應(yīng)了需求側(cè)讓電邀約，第二天在指定時(shí)間關(guān)閉了熱水器、洗衣機(jī)和燒水壺等家用電器1個(gè)小時(shí)。這一用電高峰期的主動(dòng)讓電行為，不僅讓他省了電費(fèi)，還額外從供電部門獲得12元的紅包獎(jiǎng)勵(lì)。

 

居民省電不僅可以節(jié)約電費(fèi)，還可以賺錢，源于浙江電力開展的一項(xiàng)“喚醒沉睡資源”的嘗試。“熱水器、洗衣機(jī)等電器偶爾斷電一兩個(gè)小時(shí)，對(duì)很多家庭來說影響并不大，但這些資源一旦‘集腋成裘’，從需求側(cè)、用戶側(cè)參與電網(wǎng)調(diào)峰，就可以提高電網(wǎng)的彈性。這一調(diào)峰模式一旦在全網(wǎng)推行，電網(wǎng)調(diào)峰能力將大大提高，而且更能節(jié)約全社會(huì)資源。”國網(wǎng)浙江電力營銷部主任何文其介紹。

 

 

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是一場(chǎng)硬仗，需要克服保障能源安全、推動(dòng)低碳發(fā)展、降低用能成本的“三重矛盾”。辛保安表示：“國家電網(wǎng)將發(fā)揮電網(wǎng)樞紐平臺(tái)作用，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈上下游深化能源電力技術(shù)創(chuàng)新，為推動(dòng)我國能源清潔低碳轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)作出積極貢獻(xiàn)。”