7月15日，入伏的前一天，河南鄭州迎來了一個高溫艷陽天。在鄭州人和往常一樣享受著空調帶來的涼爽時，清涼一夏的源動力正在漸漸變“綠”。
這一天，世界第一條以輸送清潔能源為主的特高壓通道——青?！幽稀?00千伏特高壓工程啟動送電。這條全長1578公里、途經(jīng)青、甘、陜、豫四省的“電力高速公路”，把雪域高原上的綠色電力源源不斷地輸送到中原大地。
僅15日一天，這條特高壓大動脈輸送了3199萬千瓦時的電量，按照一臺一匹空調標準工況下每小時耗電0.735千瓦時來算，可供河南省181.3萬臺1匹空調運行一整天。
出題
為什么是青海、河南？
世界首條以輸送清潔能源為主的“電力高速公路”，為什么花落青、豫？
畢竟，從青海到河南，沿途平均海拔3900米以上，施工人員和機械設備都需要吸氧、打氧才能克服嚴重的高原反應。工程30%的塔位在沼澤地中，全線涉及國家級水土流失重點預防區(qū)，“午后起大風、夜來風雪襲”是家常便飯，工程建設難度挑戰(zhàn)極大。
國網(wǎng)青海送變電公司施工人員在青豫特高壓直流工程建設現(xiàn)場組立鐵塔。
但如果從供需角度來看，答案一目了然。
青海清潔能源資源豐富，是西北水能資源最富集的地區(qū)，而且是“風光水”全能型選手。目前，青海清潔能源裝機2801萬千瓦，占比高達88%，其中，新能源裝機占比達50.5%，是全國新能源裝機占比最高的省份。2017年開始，青海的綠電供應已經(jīng)從7日到9日再到15日，乃至目前正在進行的綠電百日，從“風生水起”走向“風光無限”。
而另一邊，河南是“中部崛起”的重要省份，河南電力負荷占華中電網(wǎng)四省負荷的40%。經(jīng)濟持續(xù)快速增長帶來旺盛的用電需求。而且，河南省能源結構以煤為主。從改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境角度來說，加一些綠電十分必要。
一邊是充足的供應，有“綠電15日”的底氣，一邊是旺盛的需求，有“中部崛起”的依托，青豫兩省有緣千里一線牽。
難點
綠電“老搭檔”不能上
一邊有綠電，另一邊也要綠電，但是，看起來水到渠成的事，除了施工上的問題，還有另外一個難點：
以清潔能源為主輸送，怎樣保證特高壓線路穩(wěn)定運行？畢竟，青海的清潔能源裝機中，一般是風電、光伏電這些新能源發(fā)電。
風電、光伏電，優(yōu)點自不待言，缺點也很致命——波動性較大，在某種程度上可以理解為“靠天吃飯”。白天光伏電多，晚上就幾乎沒了；風多的時候發(fā)電喜人，風少的時候發(fā)電量大幅下滑。但電力供應恰恰需要穩(wěn)定地輸送電力。光伏、風電日間出力變化大，這給電力電量平衡、大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來了考驗。
要彌補新能源發(fā)電這種波動性的缺陷，并不是沒有辦法。常見的一招就是用火電來和新能源發(fā)電搭配輸送?！帮L風火火”，此之謂也。比如，2017年投運的祁韶特高壓直流工程是“風火互濟”。換句普通人能聽懂的話說，就是在風電（光伏電）出力變小的時候，需要火電頂上（調節(jié)），來維持穩(wěn)定的電力輸送。
以往，“老實聽話”指哪打哪的火電是新能源電輸送的最佳拍檔，但這次卻不行。一則青?；痣姴皇呛芏?，只占全省電力裝機的12%。二則此次“青豫一線牽”本來就是要送清潔能源，火電一上，就與“以輸送清潔能源為主”的設計初衷相違背了。
既然火電這個“最佳拍檔”不能上，那么就地取材，用青海豐富的水電來配合新能源電輸送行不行？畢竟水電占青海電力裝機的38%。也不太行，或者說不完全行。水電很多、很清潔，但也不能完全像火電那樣“隨時能頂上、很快很退下”，因為還有枯水期這個掣肘因素在。
這樣看來，要輸送清潔能源不難，要“以輸送清潔能源為主”，還真絕非易事。
破題
“3+X”千里護送
只要思想不滑坡，辦法總比困難多。
破題的思路就是按規(guī)律辦事。
仔細一琢磨，風電、光伏電放一起輸送，也能起到一定的互補作用。長期耕耘在青海新能源消納一線的國網(wǎng)青海電力調控中心主任方保民，用兩個成語總結了當?shù)毓夥?、風電的日間發(fā)電規(guī)律——“風和日麗”“風起云涌”。也就是說，風小的陽光大，風電少的時候太陽能電多；風大的時候陽光少，風電大發(fā)的時候，太陽能電少。風電和光伏有一定的自然互補性，存在此消彼長的趨勢。
同時，新能源發(fā)電也有其季節(jié)規(guī)律。每年3～5月、9～11月都是青海光伏和風電的大發(fā)期，6～8月則是水電大發(fā)期。依據(jù)這個季節(jié)規(guī)律，電網(wǎng)調度人員就能做到心中有數(shù)，順勢而為。
另外，就是前面說的水電搭配新能源輸送。這在國外有例可循。比如，包括丹麥在內的北歐各國是“風水互濟”輸電。所以，青豫特高壓的“互濟”模式是“風光水互濟”。
當然，光有三種清潔能源發(fā)電之間的“互濟”還是不夠的，還需要額外助力。
方保民介紹：“除了黃河水電，整個青海的新能源都可以參與調峰，還有更大范圍內的西北電網(wǎng)來支撐?！?
雖然新能源發(fā)電就像一個不穩(wěn)定的水龍頭，“流水”的多少不太確定，但在西北電網(wǎng)的“大水池”里，通過大電網(wǎng)調節(jié)、省間互濟、電力市場交易等方式，這個問題也能得到部分解決。
除上面三個方面助力之外，還需要先進技術的加持，才能讓這條輸送清潔能源為主的“電力高速公路”運行更平穩(wěn)。
在送端的青海，國網(wǎng)青海電力在500萬千瓦配套新能源電站部署了18臺5萬千乏小型調相機，可以有效改善電網(wǎng)功率因數(shù)，維持電網(wǎng)電壓水平，抑制直流系統(tǒng)故障發(fā)生。在受端的河南，今年4月9日，河南首套、國內單臺容量最大調相機工程——漯河邵陵調相機工程正式投入運行，也能起到保障交直流電網(wǎng)安全運行的作用。這些調相機就像電網(wǎng)的穩(wěn)壓器、千斤頂，在有閃動時能隨時“頂”上來、“穩(wěn)”得住。
河南電力檢修公司運維人員在新投入運行的邵陵調相機站開展設備排查。（羅浩）
制約青豫直流送電能力的主要因素，就是雙極閉鎖后750千伏變電站的過電壓問題和新能源電站末端的“翹尾巴”問題（風機機端過電壓水平高于變電站過電壓水平）。對此，國網(wǎng)青海電力通過采取對變電站進行耐壓改造、對新能源場站進行參數(shù)調整、加裝分布式調相機等措施，避免風機脫網(wǎng)、降低過電壓水平，從而進一步提升直流輸送能力。
由此看來，“千里送綠電”，光從調度運行角度來說，就不是一件簡單的事。這其中的智慧、這背后的努力，可以視為“創(chuàng)造多項世界第一”的一個最好注腳。
特別鳴謝：王娟 霍新
