要構建符合未來(lái)社會(huì )發(fā)展需求的電網(wǎng)，必須開(kāi)展中長(cháng)期(2030~2050年)電力需求和供應預測，并依此進(jìn)行電網(wǎng)建設和相關(guān)技術(shù)研究。
2013年，我國人均年電力消費為3911度，清潔能源電量比重占23.78%。按照“推動(dòng)能源消費革命”的理念，通過(guò)貫徹落實(shí)節能優(yōu)先方針，推行強化節能措施，建議我國中長(cháng)期(2030~2050年)電力需求按人均年用電量不超過(guò)8000度考慮，以清潔能源發(fā)電量占60%的供應方案作為發(fā)展目標。
8000度以下的人均年用電量大致相當或稍高于法國、德國、日本當前水平，是我國2013年人均年用電量的2倍。將2030～2050年全國人口按照約15億人計算，預測全國用電總量將達到12萬(wàn)億度，是2013年全社會(huì )用電量5.32萬(wàn)億度的2.25倍。
在此基礎上分析2030~2050年我國電力流的總體格局，我認為會(huì )有兩種可能的情況：，在此期間，我國能源資源和負荷中心的逆向分布仍未發(fā)生大的改變，電力仍需大容量遠距離輸送，但整體上與2030年相比無(wú)顯著(zhù)增長(cháng)，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的消納將成為電力流增加的主要推動(dòng)力。第二，隨著(zhù)核電及大規?？稍偕茉吹拈_(kāi)發(fā)以及煤電裝機容量的減少，以及負荷中心向中西部地區的擴展、分布式能源的滲透率提高等，在此期間電力流格局將發(fā)生較大變化，由目前的大容量遠距離輸送趨向于電力與負荷基本均衡的方向發(fā)展，未來(lái)對電力的大容量遠距離輸送需求將部分減少或較多地減少。根據目前的發(fā)展形勢來(lái)看，除非中東部和西部的電力需求比例發(fā)生重大變化，出現第二種情況的可能性較小，2030～2050年期間，電力流將維持穩定乃至略有增長(cháng)。
所以，按強化節能和清潔化約束原則，推薦人均年消費電量8000度(清潔電量占60%)的優(yōu)化電力供應方案如下：發(fā)電量總量約12萬(wàn)億度，其中煤電占40%，水電占13.13%，非水可再生能源電(太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能)占21.88%，核電占17.5%、天然氣電量占7.5%。
全國發(fā)電裝機總容量為33.68億千瓦，其中煤電裝機9.6億千瓦、水電4.5億千瓦、核電3億千瓦、非水可再生能源14.58億千瓦、氣電2億千瓦。
電力消費分區預測表明，2030~2050年我國西部用電量將占全國用電總量的26%~27%，占比較現在的23%略有增加。按人均8000度的發(fā)展目標測算，我國2030~2050年中長(cháng)期西部輸送到中東部地區的電力容量將由現在的1億千瓦增加到4.5億~5.5億千瓦，相應輸送電量為2萬(wàn)億~2.5萬(wàn)億度。這是對未來(lái)的輸電和電網(wǎng)技術(shù)的重大挑戰。
總體來(lái)說(shuō)，我國電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的目標是：在電源開(kāi)發(fā)方面，支持清潔能源電量占總量60%以上目標的實(shí)現;在電能傳輸和分配方面，支持實(shí)現西電東送(含北電南送)規模達到4.5億~5.5億千瓦以上的目標，支持可再生能源和天然氣分布式電源在配電網(wǎng)的規?；尤?在電能利用方面，支持強化節能，提高能源利用效率，提高電能在終端用能的比重。
這一目標的實(shí)現與整個(gè)能源電力發(fā)展密切相關(guān)。經(jīng)過(guò)10多年的技術(shù)研發(fā)和實(shí)踐，我國交流和直流特高壓輸電技術(shù)和電網(wǎng)技術(shù)已獲得重大突破，為實(shí)現大容量遠距離輸電奠定了堅實(shí)基礎。
采用新材料、新器件、新原理的輸電技術(shù)，如新型電壓源直流輸電技術(shù)、直流電網(wǎng)技術(shù)、超導輸電技術(shù)、新型大容量輸電線(xiàn)路技術(shù)等，如能獲得突破，并使之實(shí)用化，將為我國未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展提供更多的技術(shù)選擇。
直流輸電網(wǎng)技術(shù)、超導輸電技術(shù)在近期尚不具備大規模工程應用能力，因此在2030年前近距離輸電將主要采用特高壓/超高壓交流輸電方式，遠距離則主要采用特高壓/超高壓直流輸電方式，我國將形成超/特高壓交、直流輸電技術(shù)為核心的混合輸電網(wǎng)模式。
另外，由于超導技術(shù)的突破主要取決于物理學(xué)和材料學(xué)基礎研究的進(jìn)展，具有很大的不確定性，而基于新型直流輸電的直流輸電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)取得階段性成果，預期在可以預見(jiàn)的將來(lái)會(huì )有較大突破，我國在2030~2050年實(shí)現采用常規導體的主干直流輸電網(wǎng)的可能性更大。
按照我國中長(cháng)期大容量遠距離輸送電力的客觀(guān)需求，在西部構建送端直流輸電網(wǎng)，也具有其必要性和*性。首先，這能夠更好地滿(mǎn)足未來(lái)電力由西部向中東部地區遠距離、大容量輸送的重大需求。其次，這能夠在西部送端實(shí)現風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、水電、煤電等不同特性電源之間補償調節，解決新能源出力的隨機性和波動(dòng)性問(wèn)題。再次，這可以充分利用輸電走廊和線(xiàn)路資源，提高輸電系統資產(chǎn)利用效率，此外，還能實(shí)現西部廣大地區各交流電網(wǎng)的異步連接，提高運行的穩定性，滿(mǎn)足西部的用電需求。
根據未來(lái)電力流和關(guān)鍵輸電技術(shù)發(fā)展趨勢預測分析，可以預期：2030年前，我國將延續超/特高壓交、直流輸電技術(shù)為核心的輸電模式，電力電子技術(shù)和新型直流輸電技術(shù)等新的電網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展;2030~2050年，在新型直流輸電技術(shù)成熟的條件下，我國可能形成西部送端直流輸電網(wǎng)和中東部受端超/特高壓交流電網(wǎng)相融合的輸電網(wǎng)模式。
針對近中期的技術(shù)需求，需要研究安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)精良，能滿(mǎn)足輸電需求的交直流輸電網(wǎng)結構;要研究相應的電網(wǎng)運行控制技術(shù)，提高系統的輸電能力及電網(wǎng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟性，特別要注重研究受端電網(wǎng)接收大量直流輸電的安全穩定問(wèn)題。
針對中長(cháng)期我國有可能形成西部送端直流輸電網(wǎng)與中東部受端超/特高壓交流電網(wǎng)有效融合的輸電網(wǎng)模式，需要提前重點(diǎn)部署新型直流輸電及直流輸電網(wǎng)技術(shù)的研究包括基礎性前瞻性研究和高技術(shù)開(kāi)發(fā)。
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