新疆資源稟賦好、互補優勢強、電網結構堅強，擁有“三基地一通道”的戰略定位，在構建新型電力系統中具有得天獨厚的優勢。如今在新疆，一場有關新型電力系統的探路之旅也已拉開序幕。

“綠色煤電”兜底

遼闊的新疆戈壁，陽光炙熱，光伏板發出的電能，照亮了千家萬戶;狂風呼嘯，成片的風葉矗立在戈壁灘上，源源不斷地發出綠色電能。

新疆在構建新型電力系統中具有得天獨厚的優勢。因能源資源儲量大、品質優、種類集全、開發條件好、互補性強，新疆被稱為大型能源“聚寶盆”——九大煤電基地、九大風區、三大油氣基地和全域光伏，這“九九三全”讓新疆成為我國十分重要的能源接續區和戰略性能源儲備地。

今年，國家電網有限公司圍繞碳達峰碳中和目標，加快構建新型電力系統，推進新型電力系統示范區建設，新疆南疆與西藏藏中、河北張家口一起成了首批確定的3個新型電力系統地區級示范區。

建設初始，許多問題亟待解決。

新疆煤炭預測儲量2.19萬億噸，約占全國的40.5%，新疆電網既承擔了新疆本地區電力供應責任，又肩負中東部電力供應任務，因而必須將新能源安全經濟最大化開發利用和促進煤炭等化石能源清潔高效利用放于同等重要的地位。在此背景下，煤電的清潔化利用勢在必行。

國網新疆電力有限公司董事長、黨委書記謝永勝表示，煤電+碳捕捉與封存(CCS)技術的應用推廣，是解決能源轉型過程中能源電力供應保障問題的有效手段。

“我國二氧化碳地質封存潛力約為1.21萬億~4.13萬億噸，所在位置與我國煤炭分布基本吻合，按照當前能源電力碳排放數據來看，二氧化碳地質封存潛力空間巨大，為煤電+CCS技術應用創造了條件和可能。”謝永勝說。

碳捕捉與封存是一種將二氧化碳從工業過程、能源利用或大氣中分離出來，直接注入地層以實現二氧化碳永久封存的技術。在新疆，塔里木盆地、準噶爾盆地、吐哈盆地等地質封存條件良好，封存潛力空間巨大，經初步評估，新疆二氧化碳封存潛力達千億噸，遠高于煤電清潔低碳發展需求。

“煤電+CCS技術是新疆新型電力系統建設的兜底保障條件，煤電加裝CCS設備后可降低90%的二氧化碳排放，是促進煤電清潔化利用的關鍵措施。”國網新疆電力經濟技術研究院(以下簡稱“新疆經研院”)副總工程師、新型電力系統規劃研究中心兼能源發展研究中心主任宋新甫告訴記者。

宋新甫介紹，為實現“煤電兜底”與“綠色低碳”和諧共處，國網新疆電力正在深入開展二氧化碳地質封存潛力空間評估和煤電+CCS成本分析，統籌封存潛力和煤炭儲量，助力優化煤電發展布局。

據了解，結合碳達峰碳中和發展目標、能源電力清潔電力轉型發展和國家電網有限公司構建新型電力系統行動方案，聚焦示范區發展定位，國網新疆電力初步提出了構建新疆新型電力系統示范區建設“1225”總體思路。

具體來說，國網新疆電力將在電源發展路徑上，推動新疆新能源集中式基地化開發，打造吐哈、準東、準北、南疆環塔里木千萬千瓦級新能源基地，最大化發展水電，依托CCS技術，推動煤電向清潔低碳發展，向兜底保障性電源轉變，著力構建清潔低碳多元供給體系;在系統調節發展路徑上，推動各類調節資源發展，著力構建成本可接受、資源充沛的調節體系;在負荷發展路徑上，持續拓展電能替代廣度、深度，充分挖掘工業、建筑、交通等行業替代潛力，提升終端用能電氣化水平，推動電制氫等新型可控負荷發展，引導負荷側各類資源全面參與需求側響應;在電網發展路徑上，加快柔性直流、數字化、智能傳感等新技術、新設備應用，建強疆內“保供網”，構建疆內跨多能源基地和跨省區異步柔性“外送網”，推動交直流電網融合發展，推進電網向能源互聯網轉型升級，打造堅強高效、智能開放的資源優化配置平臺。

調節資源輔助

高比例“風光”接入后，電力系統出力的不確定性強，“極熱無風”“晚峰無光”“大裝機、小電量”等問題突出。

宋新甫認為，要解決上述問題，近期首先需要進行火電靈活性改造。為增加新疆電網的系統調節能力，目前，國網新疆電力正加快推動火電靈活性改造，進一步完善火電參與調峰輔助服務市場機制，調動火電參與靈活性改造和調峰積極性。

此外，從中期來看，抽水蓄能和新型儲能、遠期燃氫電站和新型儲能的發展模式，促進了技術突破和體制機制創新的共同驅動，將進一步推動各類調節資源的發展。

在新疆哈密市天山鄉三道溝，新疆哈密抽水蓄能電站建設正如火如荼。作為“十四五”期間新疆電網建設的重要儲能項目之一，該項目總裝機容量120萬千瓦，計劃年發電量13.68億千瓦時，年抽水電量18.23億千瓦時，建成后將承擔起哈密乃至新疆大容量儲能服務，對增強當地電網調峰能力、優化哈密電源結構起到積極作用。

“新疆抽水蓄能電站納入中長期規劃規模為3900萬千瓦，抽水蓄能電站需要‘應開盡開、能并盡并’。”國網新疆電力發展策劃部規劃一處副處長周專表示，新疆抽水蓄能電站可開發規模3660萬千瓦，在建工程有阜康和哈密兩座抽水蓄能電站，國網新疆電力正在推動阿克陶、阜康東等電站建設。

除了抽水蓄能電站，在新疆，越來越多儲能電站也在籌備建設中。以新疆首座共享儲能電站——哈密市十三間房共享儲能電站為例，建成后它將充分利用多個發電企業、電力用戶的發用電時空互補性，提升提升電力系統在靈活性，實現降本增效。

“儲能是解決新能源并網消納在重要手段，儲能電站的建設將實現傳統電網在調頻、調峰、削峰填谷等功能的優化，解決新能源間歇性發電限制、并網限電等問題。”新疆哈密供電公司電力調度控制中心主任助理張艷麗表示。

此外，國網新疆電力還通過研發多元儲能聯合控制、分布式調相機、新能源場站實測建模、電力電子型負荷建模等技術，進一步提升了南疆電網調頻、調壓、慣量支撐、功角穩定等支撐能力;應用基于南疆沙塵天氣的新能源功率預測技術，實現了沙塵預測，實現了南疆清潔能源、分布式電源功率預測在線建模及優化;強化源網荷儲各環節協同互動，充分挖掘公用電廠等電源側資源，并在負荷側引入了電采暖、電動汽車等調節資源;聚焦仿真分析、在線狀態感知等技術，構建了完善的仿真分析和狀態感知體系、智能調控中心，精準評估了電網的運行風險。

網互聯升級

新疆地域南北跨度大，其九大風區、各地州光伏之間有明顯的時空互補優勢。宋新甫認為，大電網平臺可充分挖掘新疆地域氣候差異、負荷高峰時差等特點，優化配置新能源，實現新疆東部與西部、南疆與北疆在晝夜、季節上風光互補，電力互濟。

2010年以來，國家電網持續加大新疆電網投資力度，建成以烏魯木齊為中心，東至哈密，西到博州、伊犁，南延喀什、和田，北聯阿勒泰的750千伏骨干網架。750千伏骨干網架東西橫跨2000千米，南北貫穿3300千米，覆蓋地域130余萬平方公里，由此，新疆電網形成了“內供四環網”主網架格局。

為推進新型電力系統建設，國網新疆電力在內供網架方面加強電網南北互濟能力，在建成吐魯番—巴州—庫車Ⅱ回750千伏輸變電工程的同時，正在研究提升南北疆電力互補能力在方案。“在外送通道方面，我們將持續推動吉泉直流核增配套新能源，提升在運特高壓直流利用效率和新能源占比，加快推進疆電入渝特高壓直流建設。”新疆經研院新型電力系統規劃研究中心副主任辛超山表示。

如今的新疆不僅有“內供四環網”，還有了“外送四通道”。2010年11月，750千伏新疆與西北聯網第一通道建成投運，結束了新疆電網孤網運行歷史;2013年6月，750千伏新疆與西北聯網第二通道建成投運，疆電外送能力提升至200萬千瓦;2014年1月，±800千伏哈密南—鄭州特高壓直流輸電工程投運，疆電外送第三通道建成;2019年9月，±1100千伏準東—皖南特高壓直流輸電工程投運，疆電外送第四通道建成，外送能力達2500萬千瓦。

6月24日，準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程輸電功率提升至900萬千瓦，再次刷新了全球輸電功率紀錄。“這意味著該工程每天可向華東地區輸送電能2.16億千瓦時，相當于燃燒6.6萬噸標準煤產生的電能，可以滿足安徽省居民約2天的生活用電需求。”國網新疆電力檢修公司昌吉換流站站長王鴻做了一個測算。

在多種電力外送保障機制的基礎上，國網新疆電力還創新形成了“多控制區協同配合、多電源類型互濟共贏”的偏差解決機制，促使配套火電能夠增發。國網新疆電力緊盯電力市場需求，“見縫插針”組織疆電外送交易，做到外送電量應送盡送。今年1~10月，疆電外送電量突破千億千瓦時大關，達1024億千瓦時，同比增長23%，一定程度上緩解了國內部分省份電力供應緊張的狀況。

“我們將進一步開展關鍵技術攻關，探索出一條具備示范意義的新型電力系統建設之路。未來，新疆將形成穩定可靠的外送供應，打造滿足華北、華中、華東等地區用電需求的新基地，不斷擴大疆電外送規模，為新型電力系統建設提供新疆解決方案、貢獻新疆力量。”謝永勝表示。