宁夏是一个传统能源和新能源都富集的地区。在建设我国重要的火电基地和首个新能源综合示范区过程中，“强电网、大送端”的网架结构逐渐形成。宁夏电网不仅在全国率先形成了覆盖区内的750千伏双环网，还通过两条外送通道，让“宁电”外送连续6年实现百亿千瓦时增长，成为“西电东送”北通道的重要组成部分。
在“双碳”背景下，电网格局正在发生深刻变化。随着宁夏新能源持续多年快速增长，今年，新能源或将成为宁夏电网的第一大电源，国内首条以开发沙漠光伏大基地、输送新能源为主的特高压输电工程正在加速推进，宁夏势必面临电网安全运行、电力供应保障、清洁能源消纳等诸多挑战。在更加多元、复杂的电网特征下，率先建设新型电力系统、新能源消纳体系对宁夏来说迫在眉睫，也势在必行。
“风光”充足潜力大
宁夏地理空间紧凑。“空间小却更有利于在全省域开展新型电力系统的规划布局和先行先试。”国网宁夏电力有限公司董事长衣立东说，宁夏“风光”充足，初步测算光伏、风电可开发规模超1亿千瓦，是光资源一类地区、风资源三类地区。
借助发展新能源的禀赋，2012年，宁夏被确定为国家首个新能源综合示范区，十年间风电、光伏发电实现规模化、集约化、园区化发展。目前，新能源已成为宁夏新增电力装机主体，替代传统能源作用日益突显。
与此同时，宁夏新能源电力消纳比重大幅提升，新能源综合利用率高达97.6%，位居西北第一，宁夏电网也成为全国首个新能源发电出力超过全网用电负荷的省级电网，为高比例新能源电网建设和安全运行积累了良好经验。
作为国家“西电东送”战略最早的重要送端，十年来，“宁电”稳定送出，累计突破5000亿千瓦时，“银东”“灵绍”两条外送通道也分别成为全国商业运行效益最好的跨省区直流输电工程以及运行效率最高的特高压直流输电工程。不仅如此，宁夏还充分利用“西电东送”基地地位和外送通道，创新性地实施了“风光火”打捆外送，新能源电力外送规模逐年增长，实现了由输“火电”向输“绿电”的转变。
“‘十四五’时期，宁夏电网计划投资1240亿元，到2025年末，全区发电总装机将达到9382万千瓦，其中风光电达5450万千瓦。随着第三条外送通道的建成投运，2025年宁夏‘内供’‘外送’电量将达到‘两个1000亿’，即区内售电量1000亿千瓦时，外送电量1000亿千瓦时；支撑可再生能源发展实现‘两个50%’，即装机占比50%，发电量占全社会用电量的50%。届时，电网安全保障能力、资源配置能力、绿色发展能力、智慧共享能力全面提升。”衣立东说。
顶层设计做保障
前不久，国网宁夏电力有限公司以“云会议”的形式召开了由中国工程院院士、高校及国网系统专家学者等组成的专家评审会议，对刚编制完成的《宁夏新型电力系统、新能源供给消纳体系技术实施方案》把脉问诊。
该方案在总结“十三五”期间宁夏电网发展现状的基础上，深入分析了“十四五”“十五五”期间宁夏电网将面临的电网安全稳定等四大挑战，梳理出27个亟待解决的具体问题，并提出了构建新型电力系统和新能源供给消纳体系的26项技术措施及21项保障措施。
中国工程院院士郭剑波说，宁夏新型电力系统和新能源供给消纳体系方案建设思路清晰、指标体系明确，是一个有特色、有创新、有力度的技术方案。
中国电科院专家郑玉平说，方案将多年发展的目标归纳为19项量化指标，很有意义，后续按照量化目标不断跟进，非常具有可操作性。
在构建新型电力系统方面，宁夏提出，基于坚强智能电网的枢纽平台作用，以电网安全运行为根本，以电力可靠供应为前提，以新能源高效利用为目标，通过“源网荷储”协同互动和多能互补，深度融合低碳能源技术、先进信息通信技术与运行控制技术，建成具有以“清洁低碳、安全高效、智慧共享、坚强送端”为基本特征的新型电力系统。
而在建设新能源供给消纳体系方面，宁夏已建成12个百万千瓦风光基地，正在围绕“宁电入湘”工程规划建设大型沙漠风光基地，要以清洁高效的煤电为支撑，以稳定可靠的超特高压直流群为载体，以抽水蓄能、各类新型储能和可控负荷灵活调节为手段，打造宁夏新能源高质量就地消纳和大范围优化配置的“双样板”，建成满足区内绿色低碳发展、跨区清洁能源需求的新能源供给消纳体系。
宁夏是典型的资源型工业省区，产业结构较为单一，煤炭占全区能源消费总量的80%以上。“该方案提出加快风能、太阳能资源消纳措施，有利于宁夏改善能源结构偏煤的现状，为推进能源转型明确的发展方向提供了项目支撑，成为加快自治区能源产业绿色低碳转型的加速器。”宁夏回族自治区发改委副主任张长海说。
破除阻碍应挑战
当下，宁夏新型电力系统正在加速构建，着重从四个方面持续发力。一是统筹各类电源协调发展，提高化石能源使用效率和调节能力，多元化发展大型水电、抽水蓄能等清洁能源；二是推动多种电网形态相协调，逐步实现向“大电网、分布式、微电网并举”的电网形态转变；三是协同推进电力市场建设，实现“源网荷储”共担电力成本；四是加快关键技术研究应用，在电网形态与电力规划等关键领域，力求取得技术突破。
“指标明确、措施具体、可行性强”成为清华大学教授康重庆、华中科技大学电气工程学院院长文劲宇、北京电力交易中心副总经理庞博等专家和业内人士对这一方案的共同看法，大家在对该方案表示赞成、支持实施的同时，也希望能多方合力，打破内外瓶颈与困局，立足自身实际，大胆尝试。
“新型电力系统建设本质上是一个不稳定、不确定的能源体系上的能源保障问题，宁夏地域小、新能源占比高、高耗能负荷占比高，如何通过低利用小时数的新能源去匹配常年的负荷和直流，是当前的关键问题。”郭剑波说，在市场定价机制、政策法规、体制等方面，宁夏可以先行先试。
在应对电力短缺与电量富余并存的高比例新能源电网安全风险挑战、筑牢能源安全保障的同时，还应进一步加强电网规划、智能化和新能源预测研究，只有预测准确，才能较好适应新能源出力的不确定性，由此减少带来的风险。
同时，仍需高度关注燃煤电源的建设和新能源联合优化运行的问题。打造常规电源和新能源联合优化运行的样板，实现多类型电源和电网整体的协同优化运行。“作为保障未来电力系统的安全稳定和可靠供电非常重要的措施，新增火电装机需要地方乃至国家总体进行考虑，需要发电企业深度参与。”国网能源研究院副院长蒋莉萍说。
新型电力系统是以新能源、电网、储能重构的能源系统，应发挥新型电力系统的能源聚集作用，构建以电为主、电气融合的新型电力系统，同时需要建立能量密度更高的储能载体。多位专家认为，要进一步加强储能技术的研究，把储能作为解决功率时间分布不均衡的最有效的手段，通过提高储能的能量密度等使其进一步发展。
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