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1710 号文深度解读 · 第2讲

《关于促进电网高质量发展的指导意见》1710号文深度解读系列专题(二) | 主网互联篇

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导读2025年12月31日,在“十四五”圆满收官与“十五五”宏伟蓝图即将展开的历史交汇点,国家发展改革委与国家能源局联合印发了重磅文件--《关于促进电网高质量发展的指导意见》(发改能源〔2025〕1710号,以下简称“1710号文”)。文件开宗明义地指出:“电网作为连接电力生产和消费的枢纽平台,是加快构建新型电力系统的核心环节。”这一论断明确了中国电网从传统物理输送通道向新型“枢纽平台”跃迁的行动纲领。它重新定义了电网的功能属性,重塑了源网荷储各环节的博弈关系与治理逻辑,标志着中国能源基础设施建设进入了以“主配微协同”和“平台化治理”为特征的全新历史阶段。鉴于1710号文涉及面之广、改革力度之深、影响周期之长,仅凭单篇文章难以穷尽其深意,因此,笔者将推出“1710号文深度解码”系列专题,计划分八个篇章,抽丝剥茧地对文件进行全景式复盘。系列文章包括战略规划篇、主网互联篇、配网服务篇、微网协同篇、储能机制篇、投资电价篇、调度变革篇、消纳集成篇等八大维度,试图为行业同仁拼凑出一幅完整的新型电力系统变革图景。

作为系列解读的第二篇,本文聚焦"主网互联篇"。

文章将沿"战略布局--物理架构--经济机制--生态演进(各主体策略)"的脉络展开:首先剖析跨省跨区输电通道如何从割裂走向互联,重塑全国"一盘棋"的资源优化格局;其次探讨特高压交直流混联、区域联络线互济等技术路径,破解输电走廊资源制约;接着解读容量补偿、拥堵成本分摊、送受端利益协调等经济机制创新,分析如何平衡各方利益;最后展望此轮变革对政府、电网企业、发电企业以及设计、施工、设备制造、技术研发等电力服务主体带来的深远影响、风险以及应对策略。

本文旨在从主网互联角度系统梳理,解析新型电力系统下跨区资源配置的核心机制。

01 战略布局

中国能源资源禀赋与负荷中心呈现明显的逆向分布特征。风能、太阳能、水能等清洁能源主要集中在"三北"地区、西南地区以及东部沿海,而电力消费中心则集中在长三角、珠三角、京津冀等东部经济发达地区。这种资源与负荷的地理错位,决定了跨省跨区输电通道在国家能源战略中的基础性地位。

然而,长期以来,跨省跨区输电通道的建设面临着"送受端协调"的深层挑战。送端省份往往承担了大量的电源建设成本和生态压力,而受端省份则享受了清洁廉价的电力。随着新能源装机的规模化发展,送端省份面临着巨大的调峰压力,单纯依靠电量输送难以覆盖系统成本,导致部分地区建设外送通道的积极性下降。

1710号文第四条明确提出:"有序推进跨省跨区输电通道规划建设。坚持全国'一盘棋',以需求为导向,科学优化全国电力流向,服务'沙戈荒'、水风光等清洁能源基地开发外送消纳。确保大电网安全,全力破解廊道制约因素,保持输电通道合理规划建设节奏。"

这一表述传递出清晰的政策信号:跨省跨区输电通道的规划建设必须超越局部利益,服从全国资源优化配置的大局。

文件特别强调"以需求为导向",这要求通道建设将更加注重受端市场的真实消纳能力,避免盲目上马、无序扩张。同时,"破解廊道制约因素"的提法直面当前输电通道面临的土地、环评等现实难题,预示着配套保障措施将加码。

事实上,政策信号在2025年中已初现端倪。2025年7月11日,国家发改委、国家能源局发布《关于跨电网经营区常态化电力交易机制方案的复函》(发改体改〔2025〕915号),原则同意国网、南网之间建立常态化交易机制,明确了交易组织、结算办法和风险防控要求。这一机制打破的是跨电网经营区之间的交易与组织边界(而非电网物理边界),为跨区域电力资源流动奠定了市场化基础。

1710号文据此在规划层面将这一机制固化,表明分散的电网格局将通过顶层规划统筹,跨区域物理瓶颈和体制障碍有望进一步消除,这实现了电网物理层面的互联与市场机制层面的互通,为构建全国统一电力市场消除了障碍。

到2030年,1710号文设定了量化目标:“‘西电东送’规模超过4.2亿千瓦,新增省间电力互济能力4000万千瓦左右。”这一顶层规划迅速得到了执行层面的实质性响应。2026年1月15日,国家电网正式宣布,“十五五”期间公司固定资产投资预计达到4万亿元,较“十四五”增长40%,并明确提出将加快特高压直流外送通道建设,推动跨区跨省输电能力较“十四五”末提升超过30%。

这一系列重磅数据说明了未来五年内,跨省跨区输电通道的总容量将在现有基础上实现显著跃升,电网平台将进一步巩固“西电东送、北电南送”的能源输送网络,为新能源的大规模消纳提供坚实的物理基础与资金保障 。

值得注意的是,文件提出"推动具备条件的存量输电通道改造升级"。这一提法针对的是早期建设的部分输电通道因受端负荷增长、电源结构变化等因素导致利用率不高的问题,通过技术改造升级,存量通道可以重新焕发生机,避免资产闲置浪费。

对于地方政府而言,主网互联战略既带来机遇也带来挑战。能源资源富集地区(如"三北"风光基地所在省份)将迎来更多国家规划的外送通道落地,当地新能源装机可借助外送通道实现更大范围的价值变现,带动投资和税收增长,但同时也需要承担配套调峰电源建设、生态保护等责任。

对于负荷中心地区(如华东、华南受端省份),主网互联带来的清洁外电支撑有助于缓解本地减碳压力、优化电源结构,但相应地,需要投入升级本地电网以承接外来电,建设抽水蓄能、新型储能等灵活调节资源来提高消纳能力,并在电力市场中落实好跨省购电合同的消纳和结算。

总之,1710号文在主网互联维度的战略布局,标志着中国电网从过去各区域相对独立运行,转向全国"一盘棋"的互联互济新阶段,这一转变将深刻影响能源地理格局,重塑各地区的能源角色定位。

02 物理架构

在明确了战略布局后,如何通过技术手段实现主网互联的高效安全运行,成为落地的关键。1710号文在物理架构层面提出了明确方向,涉及特高压交直流混联、区域间联络线互济能力提升、输电走廊资源破解等多个技术维度。

2.1 特高压交直流混联技术

1710号文提出:"分层分区优化特(超)高压交流网架,探索验证局部直流组网灵活布局。"这一表述透露出技术演进的两个方向:一是继续优化特高压交流网架,二是探索更灵活的直流组网方式。

特高压交流输电具有中间可落点、传输功率灵活可控的特点,适合构建坚强的骨干网架,而特高压直流输电则在超远距离大容量输电方面具有经济优势,适合点对点的大规模电能外送。两者有机结合,形成交直流混联电网,可以实现优势互补。

然而,高比例电力电子设备的接入也给系统安全稳定带来新挑战。传统交流电网的惯量支撑能力被削弱,故障传播速度加快,对控制保护系统的响应速度提出更高要求。

因此,1710号文第十五条提出:"攻关大容量柔性直流、新能源孤岛送出、低频输电等关键技术,试点100%新能源大基地远距离外送。"

柔性直流输电技术(VSC-HVDC)是解决上述挑战的重要途径。与传统直流输电相比,柔性直流对受端交流系统强度(短路比)的要求更低,可在弱电网条件下运行并具备一定电压支撑与黑启动能力,适用于海上风电送出、孤岛供电等场景,文件特别提及"新能源孤岛送出",正是指这种场景下的技术方案。

低频输电技术是另一项有前景的创新。通过降低输电频率(如从50Hz降至20Hz),可以显著提高线路的输送容量,同时减少无功损耗,这项技术尤其适合海底电缆输电,为深远海风电开发提供了技术支撑。

2.2 区域间联络线的互济能力提升

除了超远距离的点对点输电,区域间联络线的互济能力同样至关重要。我国幅员辽阔,不同地区的负荷特性、电源结构存在明显差异。如华东地区夏季空调负荷突出,而西北地区风电夜间出力高,通过加强区域间联络线,可以实现错峰互济,提高系统整体运行效率。

1710号文第五条明确提出:"加强区域间、省间电网联络和互济能力,支撑错峰互济,促进备用容量和可调节资源共享。"这要求在规划新建联络线的同时,也要充分挖掘现有联络线的潜力。

从技术路径看,提升互济能力需要多管齐下。首先是加强区域电网的主干网架,提高内部电力交换能力;其次是优化省间联络线的布局和容量,确保关键断面的输送能力充裕;再就是建设灵活的调控系统,实现跨区功率的快速调节。

值得注意的是,文件提到"促进备用容量和可调节资源共享",这表明未来的电网运行模式将从各省各自为战,转向区域协同。当某省出现发电缺口时,可以通过联络线从邻近省份紧急支援,共享调峰备用资源,这种模式对调度自动化系统、市场交易机制都提出了更高要求。

2.3 输电走廊资源破解与存量通道改造

输电通道建设面临的一大现实难题是走廊资源的制约。随着城市化进程加快、生态保护要求提高,新增输电线路的选址和征地变得越来越困难,尤其是在经济发达地区,高压线路走廊往往穿越人口密集区,社会稳定风险和环境评估压力巨大。

1710号文第四条明确提出:"确保大电网安全,全力破解廊道制约因素,保持输电通道合理规划建设节奏。"这一表述直面当前难题,预示着将从国家层面统筹协调,将重要输电通道纳入国土空间规划并预先锁定走廊资源。

破解廊道制约的具体路径包括:一是加强与国土空间规划的衔接,提前预留走廊;二是推广同塔多回、大截面导线等技术,提高单位走廊的输送容量;三是探索地下电缆、GIL(气体绝缘输电线路)等方式,虽然造价较高但在特定场景下具有优势。

除了新建通道,存量通道的改造升级同样重要。部分早期建设的输电通道因受端负荷增长低于预期、配套电源建设滞后等原因,导致利用率不高,资产效益未能充分发挥。1710号文提出"推动具备条件的存量输电通道改造升级",通过增容改造、升压改造、配套电源优化等方式,盘活存量资产。

特别值得关注的是海上输电网络的建设。1710号文提出:"统筹规划建设海上输电网络,因地制宜探索海陆一体规划建设模式。"随着深远海风电的快速发展,如何将海上风电高效送出并网成为重要课题,海陆一体的规划建设模式,将海上风电场、海上汇集站、海底电缆、陆上换流站等环节统筹考虑,实现全链条优化。

此外,文件还提到"持续推进边疆地区电网建设,稳步推动跨境电力互联互通合作"。这表明主网互联不仅局限于国内,还延伸至跨境互联。在与周边国家的电力合作中,既能实现资源的跨国优化配置,也能服务"一带一路"建设,提升我国的区域能源影响力。

03 经济机制

物理架构搭建完成后,如何通过经济机制协调各方利益,成为主网互联可持续运行的关键。长期以来,送受端之间的利益分配不均衡是制约跨省输电通道健康发展的核心难题,1710号文在经济机制层面提出了创新方向,涉及容量补偿、拥堵成本分摊、送受端利益协调等多个维度。

3.1 容量补偿机制在跨区输电中的应用

传统跨省输电工程的收益模式主要基于输送电量,即"电量电价"模式。这种模式在新能源占比不高时可以运行,但随着新能源大规模发展,送端省份面临着巨大的调峰压力,单纯依靠电量输送难以覆盖系统成本。

1710号文第23条提出:"适应新型电力系统建设需要,对以输送清洁能源电量或联网功能为主的工程,探索实行两部制或单一容量制电价。"这一表述标志着输电工程的经济逻辑正在发生显著转变:从单纯关注输送电量的多少,转向关注输送容量的价值和调节能力的共享。

两部制电价包括"容量电价"和"电量电价"两部分。容量电价按可用容量收取,反映输电工程的固定成本和备用价值;电量电价按实际输送电量收取,反映变动成本。单一容量制电价则更进一步,完全按容量收费,适用于主要以联网备用功能为主的工程。

这一机制创新的核心价值在于,它认可了输电通道的"容量价值"而非仅限于"电量价值"。对于送端而言,即使实际输送电量不多,只要通道提供了备用容量和调节能力,也能获得合理回报。这有助于提升送端地区建设外送通道的积极性。

事实上,一些省份已开始探索容量补偿机制。例如部分地区在电力市场化改革中建立了发电侧容量电价机制,通过容量电费的分摊机制体现输电通道的容量价值。

这种"谁受益、谁承担"的分摊原则,认可了输电通道不仅输送电量,更提供备用容量和调节能力的价值,有望在全国范围内推广。

3.2 输电损耗与拥堵成本分摊

跨省输电过程中必然产生电能损耗,这部分成本如何分摊,一直是送受端争议的焦点。传统模式下,损耗成本通常由送端承担,但这在新能源外送场景下显得不够公平。

1710号文在第二十三条中提出要“探索实行两部制或单一容量制电价”,并要求“推进输配电价由政府定价向市场化形成过渡”,为跨省跨区输电成本分摊与价格机制优化提供了政策依据。上述要求也为线损、拥堵等成本的合理分担与激励约束安排留下了政策空间。

从国际经验看,损耗分摊可以采用"邮票法"、"边际损耗法"等多种方法。邮票法简单统一,按输送电量均摊损耗;边际损耗法则考虑不同用户对网络造成的增量损耗,更加精确但也更复杂。我国跨省输电的损耗分摊机制需要在公平性和可操作性之间找到平衡。

除了损耗,拥堵成本也是需要考虑的因素。当输电通道的输送需求接近或超过容量上限时,就会发生拥堵,在电力市场中,拥堵通常通过拥堵价格来反映,拥堵价格越高,说明该断面的输送资源越稀缺。

1710号文提出"结合电力市场价格信号,提升输电效率和经济性",这预示着未来输电通道的运行将更加紧密地与市场信号挂钩。当某条通道发生拥堵时,拥堵价格会引导用户减少输送需求或寻找替代路径,从而实现资源的优化配置。

3.3 送受端利益协调方案

主网互联的本质是资源的跨区域配置,但这必然涉及利益的重新分配。送端省份希望获得更高的外送电价,受端省份则希望降低购电成本,这种博弈是常态,如何协调双方利益,成为政策设计的关键。

1710号文虽然没有直接提及送受端利益协调的具体机制,但从整体政策导向可以推断出几个原则:一是市场化原则,通过市场价格信号反映供需关系;二是谁受益谁承担原则,容量成本、调节成本由受益方分摊;三是风险共担原则,新能源出力波动等风险由各方共同承担。

此外,容量补偿机制的引入也是协调送受端利益的重要手段。比如比如部分省份(甘肃)近期推出的容量电费分摊机制,实际上体现了跨省输电中"容量价值"的认可和成本共担原则,平衡了送受端的利益格局。

3.4 应急调度机制的经济价值

主网互联不仅体现在正常运行时的资源互济,还体现在极端情况下的应急支援,当一个省份遭遇电力短缺时,邻近省份可以通过联络线紧急送电,这就是应急调度。

2025年10月13日,国家发展改革委、国家能源局联合发布《跨省跨区电力应急调度管理办法》(发改运行规〔2025〕1193号),建立了跨省应急支援调度机制。该办法明确了保安全/保供应场景下的启动边界、保安全优先顺序,以及价格机制与结算规则,也同时指出突发故障异常等情况下的跨省跨区电量调整不属于本办法所称应急调度。

1710号文第十四条提出:"构建'政企协同、内外联动、多元保障'的电力应急体系,加强煤炭、天然气等一次能源和电力应急的协同互动,全面增强电力应急处置能力。"这超出了应急物资储备的范畴,是对电网运行控制逻辑的升级。

《应急调度办法》建立了一套刚性的跨省跨区紧急支援机制。它规定了在极端情况下,启动跨省应急调度的条件、优先保障顺序以及电量的计量结算规则。这一机制的建立,实质上是在现有的继电保护(第一道防线)和安全自动装置(第二道防线)之外,利用大电网的广域互联优势,构建了系统级的"第三道防线"。

从经济角度看,应急调度机制的价值体现在避免电力短缺与大范围停电事故可能造成的显著社会经济损失,以相对较低的代价提升供电安全与系统韧性,社会效益突出。

同时,应急调度机制也提出了成本分摊的问题。支援方提供了紧急支援,应该获得合理的补偿;受援方享受了支援服务,应该承担相应成本;如何在公平和效率之间找到平衡,是机制设计需要考虑的问题。

04 生态演进

主网互联与骨干网架的演进,本质上是各方利益格局的重塑过程。在这个宏大的棋局中,能源富集省份与负荷中心地区的博弈、特高压投资的巨额资金压力、跨省输电的利益分配机制、以及相关产业链的深刻调整,构成了变革的主线。

面对新格局,各类市场主体需要审视自身角色,深入理解主网互联带来的具体影响,精准制定应对策略。

4.1 地方政府:外送通道博弈与利益分配

在主网互联维度下,地方政府的核心关切从"如何发展新能源"转向"如何争取和利用外送通道",这一转变使得能源富集省份与负荷中心地区的博弈呈现全新格局。

对于"沙戈荒"基地所在省份,争取国家规划的外送通道落地成为头等大事。一条特高压直流工程投资规模通常在200亿--300亿元,能够直接拉动当地GDP增长,更重要的是为千万千瓦级新能源基地提供外送出口,但现实中,外送通道的规划审批面临激烈竞争,哪个基地先建、通道容量有多大、送受端如何匹配,都需要在国家层面的"盘子"中博弈。

这种博弈的核心在于容量分配。如甘肃酒泉至湖南湘潭的特高压直流工程,设计输送容量800万千瓦,但酒泉新能源规划装机超过2000万千瓦,容量分配成为各方争夺焦点。送端省份希望获得更大输送份额,而受端省份则需要在"受得下"和"用得起"之间权衡,因为外来电过多可能挤压本地电源空间,过少则无法满足减碳需求。

更复杂的博弈体现在利益分配机制上。传统模式下,输电通道的固定成本主要由送端承担,但送端省份通过外送电量获得收益,随着容量补偿机制的引入,这一格局正在重塑。部分地区探索建立的容量电价机制,通过合理的费用分摊方式体现跨省输电中固定成本的共担原则,但受端省份能否接受、如何通过电价传导给终端用户,都需要复杂的协调机制。

对于负荷中心地区政府,挑战在于承接能力建设。外来电的大规模涌入,要求本地电网进行配套升级,以白鹤滩--江苏±800千伏特高压直流工程为例,工程额定输送容量800万千瓦,总投资约307亿元,并配套建设受端换流站及受端电网工程(含500千伏等配套网架),以提升受端承接与消纳能力;此外,还需要配套建设抽水蓄能、新型储能等调节资源,以应对外来电的波动性。

此外,地方政府还需要处理跨省购电的消纳保障问题。当外来电与本地电源发生竞争时,如何确保公平调度、如何通过市场机制实现经济补偿,都需要地方政府在电力市场规则中予以明确。

4.2 电网企业:特高压投资的资金与运营挑战

对于电网企业而言,主网互联带来的核心挑战是巨额投资的资金压力和跨区协同运营的复杂性。

特高压输电工程的投资规模巨大,以±800kV特高压直流为例,单条工程投资通常为200多亿元至300多亿元量级(受线路长度、地形及配套工程影响差异较大),送受端换流站与线路投资大致各占三分之一左右。对于电网企业而言,这是一笔巨大的资本开支压力。

在"适度超前、不过度超前"的原则约束下,电网企业必须精准评估投资回报,通道建成后能否达到设计利用小时数、受端负荷增长是否匹配?配套电源能否同步投产?任何一个环节失误都可能导致投资效益不及预期。

更深层的挑战在于跨区协同调度。特高压工程投运后,送受端电网形成强耦合,任何一端的运行状态变化都会快速传导至另一端。如送端发生直流闭锁故障,数百万千瓦功率瞬间缺失,受端电网必须立即调动备用容量填补缺口,否则可能引发连锁反应。这就要求送受端调度机构建立实时协同机制,共享运行信息,联合制定应急预案。

此外,跨省输电价格机制直接影响电网企业收益。传统电量电价模式下,电网企业的收入与输送电量挂钩;而两部制电价或单一容量制电价模式下,容量价值的认可可以提供更稳定的收入预期,但具体机制如何设计、容量电费如何收取、在送受端如何分摊,都需要电网企业与监管机构、送受端政府反复协商。

4.3 发电企业:外送通道容量竞争与跨省套利

对于发电企业,主网互联的核心影响是市场半径的扩大和竞争规则的重构。

首先,外送通道的容量分配机制直接影响发电企业的收益。在通道容量有限的情况下,如何分配输送额度成为关键问题,常见的分配方式包括:按装机容量比例分配、按申报电价竞争分配、按出力预测精度分配等。不同的分配机制对发电企业的影响截然不同,竞价机制下,边际成本低的企业优势明显;而按容量分配则有利于装机规模大的企业。

其次,跨省现货价差带来套利机会,也伴随风险。当送端省份现货价格低于受端时,发电企业通过外送通道将电力输往高价地区,获得价差收益,但这种套利机会并非稳定存在,因为受端省份负荷变化、价格波动、通道拥堵等因素,都可能导致价差收窄甚至反转,发电企业需要建立精细化的大数据预测系统,实时监测送受端价差,优化报价策略。

对于火电企业,主网互联带来的是角色转型的压力。随着新能源外送规模扩大,受端省份本地火电的利用小时数下降,从传统的"电量供应商"转型为"调节性电源",火电企业需要加快灵活性改造,提供调峰、备用等辅助服务,通过容量电价或辅助服务补偿获取收益。

特别值得关注的是跨省应急支援的收益模式。当受端省份出现电力短缺时,送端发电企业通过应急调度提供支援,可以获得较高的应急电价,但这种机会不常有,且要求发电企业具备快速响应能力,对机组性能和运行管理提出更高要求。

4.4 设计单位:特高压工程的技术与安全挑战

对于设计单位,主网互联的核心挑战是特高压工程的安全稳定设计和交直流混联系统的复杂性。

特高压直流工程设计需要充分考虑受端交流电网的支撑能力。直流系统运行依赖于交流电网的电压支撑,如果受端交流电网薄弱,可能引发换相失败、直流闭锁等严重故障。设计时需要配置调相机、静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)等设备,增强受端电网的短路容量和动态无功支撑能力。这些设备的容量配置、选址布局都需要详细的仿真验证。

此外,交直流混联系统的故障传播特性是设计难点。当交流系统发生故障时,可能引起多回直流同时换相失败,导致大范围功率转移,威胁系统稳定。设计时需要深入研究故障传播机理,优化直流控制保护策略,配置必要的故障限流器等设备,将故障影响限制在最小范围内。

对于跨省输电通道,设计单位还需要解决输电走廊紧张的难题。在经济发达地区,高压线路走廊往往穿越人口密集区,社会稳定风险高,设计单位需要创新设计理念,推广同塔多回(同一塔架架设多回线路)、大截面导线(提高单位走廊的输送容量)、GIL(气体绝缘输电线路)等技术,在有限的走廊资源内实现更大的输送能力。

4.5 施工单位:超大型工程的跨区域组织难题

对于施工单位,主网互联的核心挑战是特高压工程的跨区域施工组织和复杂环境条件下的工程管理。

特高压工程往往跨越多个省份,线路长度可达上千公里,沿途地形复杂多样,平原、丘陵、山地、高原、河流、湖泊等,施工条件差异巨大;不同省份的征地政策、补偿标准、施工许可流程各不相同,施工单位需要建立跨区域协调机制,与沿线地方政府逐一沟通,确保施工进度。

更复杂的是气候条件的多样性。特高压线路跨越多个气候带,可能同时经历高温、高湿、严寒、大风、暴雨等极端天气。施工单位需要合理安排施工时序,将易受气候影响的节点工程(如高塔组立、跨越施工)安排在适宜的季节,同时做好防洪、防冻、防风等应急预案。

对于跨越重要通航河道、铁路、高速公路的跨越工程,施工单位需要与相关管理单位密切配合,制定专项施工方案,确保施工期间交通、航运不受影响。这些跨越工程的施工窗口期通常很短(如铁路"天窗点"仅几个小时),对施工组织和设备性能提出极高要求。

此外,设备到货管理也是关键。特高压工程的核心设备(如换流变压器、换流阀、直流断路器等)生产周期长、运输难度大,施工单位需要提前与制造商协调排产,制定详细的运输方案(包括特殊道路加固、桥梁验算等),确保设备按时安全送达现场。

4.6 设备制造商:高端装备国产化突破

对于设备制造商,主网互联的核心机遇是特高压、柔性直流等高端装备的市场需求,但同时也面临核心技术攻关和安全可靠性的双重压力。

特高压交直流设备是国家重大技术装备,代表电力装备制造的最高水平。以±1100kV特高压直流换流变压器为例,单台设备重量可达400吨以上,运输尺寸接近铁路限界,技术难度极高。目前,我国在特高压交流开关设备、直流换流阀、控制保护系统等关键领域已实现国产化突破,但在部分高端功率半导体器件(如换流阀的IGBT芯片、直流断路器的快速机械开关等)仍依赖进口,供应链安全存在隐患。

设备制造商需要集中力量攻克这些"卡脖子"技术,提升自主可控能力,同时,质量管控的重要性前所未有。特高压设备一旦投运,将长期带电运行,任何缺陷都可能引发大范围停电,社会影响巨大。制造商必须建立全生命周期的质量追溯体系,从原材料采购、生产制造、出厂试验到现场安装调试,每个环节都严格把关。

对于柔性直流设备,技术挑战更加突出。柔性直流采用电压源换流器(VSC),使用大量IGBT模块串联,对均压控制、散热设计、电磁兼容等提出极高要求,特别是大容量柔性直流工程(如海岛送电、海上风电并网),设备需要长期在高湿、高盐雾的恶劣环境下运行,防护等级和可靠性要求远高于常规设备。

此外,定制化需求日益增多。不同特高压工程的系统条件、运行要求各不相同,设备制造商需要与电网公司、设计院深度协同,针对具体工程特点进行定制化设计。如高海拔地区的设备需要解决绝缘强度下降的问题,强震地区需要加强抗震设计,寒冷地区需要考虑低温启动等。

4.7 技术研发企业:广域监测与稳定控制

对于技术研发企业,主网互联的核心需求是广域监测系统(WAMS)、在线安全稳定预警和跨省协同调度控制等技术解决方案。

随着大电网互联程度提高,传统基于局部信息的监控方式已无法满足安全稳定要求。广域监测系统通过部署同步相量测量单元(PMU),实时采集电网各节点的电压、电流、功角等动态参数,通过高速通信网络传输至控制中心,实现对整个电网的动态可视化。技术研发企业需要提供高精度PMU、可靠的数据通信网络、强大的数据处理平台等一整套解决方案。

在线安全稳定预警是另一项关键需求。传统离线稳定计算方式(如典型方式分析)已无法适应新能源高占比、运行方式快速变化的新形势,技术研发企业需要开发在线稳定评估系统,利用实时数据滚动计算稳定裕度,提前识别潜在风险,给出预警提示和防控建议。这涉及复杂的数值计算、机器学习算法、大数据分析等技术。

对于跨省协同调度,技术研发企业需要提供多级调度协同平台。该平台需实现国家调度、区域调度、省级调度之间的数据共享和业务协同,支持跨省输电计划的自动分解、潮流的协同优化、应急的联合处置等功能,特别是在应急场景下,当某省出现电力缺口时,系统需要快速计算各省的支援能力、最优支援路径、价格分摊方式等,为调度决策提供支撑。

此外,网络安全成为刚需。大电网互联后,调度系统、广域监测系统面临的网络攻击风险显著提升。技术研发企业需要提供电力专用的网络安全解决方案,包括入侵检测与防御、安全认证与加密、态势感知与预警等,确保关键信息基础设施的安全可靠。

05 风险防控

在主网互联主线下,需高度关注跨省输电通道特有的风险类别,这些风险与通道利用率、送受端协调、系统安全等直接相关,需要采取针对性的防控措施。

以下归纳主网互联维度的几类特有风险及其应对策略:

5.1 输电通道利用率不足风险

特高压输电工程投资巨大,如果投运后利用率长期偏低,将导致资产闲置、收益难以覆盖成本,形成"晒太阳"工程。这类风险在"十四五"期间已有显现,部分外送通道因配套电源建设滞后、受端负荷增长低于预期等原因,实际利用小时数远低于设计值。

防控此类风险,首先要强化"源网荷储"一体化规划的刚性约束。在项目核准阶段,必须确保配套电源(如新能源基地、调峰电源)与外送通道同步规划、同步核准、同步投运;对于受端负荷,应开展多情景预测(高、中、低负荷增长),确保通道规模与负荷增长相匹配。

其次,建立通道利用率的动态监测与预警机制。对于投运后的通道,应按季度或年度监测其利用小时数、输送电量、负荷率等指标,当利用率低于设定阈值(如设计值的70%)时,启动预警程序,分析原因并提出改进措施(如配套电源建设、受端市场开拓、运营模式优化等)。

此外,探索存量通道的盘活路径。对于利用率长期偏低的通道,可考虑实施增容改造(如升压、串联补偿)、调整功能定位(从纯外送转为联网备用)、参与辅助服务市场等多种方式,提升资产效益。

5.2 交直流混联系统的连锁故障风险

特高压交直流混联电网面临一个特殊风险,就是直流闭锁引发的大范围潮流转移和连锁故障。当一回特高压直流发生故障闭锁时,数百万千瓦的功率瞬间缺失,潮流将立即转移到并联的交流通道上,如果交流通道承载能力不足,可能引发过载、失稳等连锁反应,导致多回直流相继闭锁,威胁整个区域电网安全。

在多馈入直流受端电网中,送端或受端交流系统故障可能触发直流换相失败、闭锁并引发潮流大范围转移;若叠加走廊受限和备用不足,可能导致较大规模的负荷损失与系统扰动,必须严加防范。

防控措施上,一要加强受端交流电网的坚强程度。通过配置调相机、SVC、STATCOM等设备,增强短路容量和动态无功支撑能力,确保受端电网能够承受直流闭锁的冲击;二要优化直流控制保护策略。采用更精确的故障检测技术、更快速的闭锁逻辑、更优化的功率恢复方案,将故障影响限制在最小范围内;三要开展大规模仿真验证。对各类可能的故障场景进行详细仿真,找出薄弱环节,制定专项防控方案。

此外,建立跨区域的应急协调机制。当发生直流闭锁时,送受端及邻近省份的调度机构应立即启动应急协调,共享运行信息,协同采取控制措施(如切机、切负荷、启动备用等),快速恢复系统平衡。

5.3 跨省电力交易的利益协调风险

主网互联促进了跨省电力交易,但也带来利益协调的复杂性和不确定性。送端希望卖高价,受端希望买低价,两者之间的利益博弈可能导致交易难以达成,即使达成也可能因市场波动、政策变化等因素而中断。

一个典型场景是,当受端省份现货价格飙升时,送端发电企业希望外送电力获取高价;但受端电网可能因通道拥堵、本地电源支撑不足等原因,限制外送电量或压低外送价格,引发利益冲突。这类争议如果处理不当,可能影响跨省交易的长期稳定性。

防控此类风险,首先要完善跨省电力市场的制度设计。建立公开透明的交易规则、清晰的价格形成机制、公平的利益分配方式,让市场主体形成稳定预期,特别是对于容量电费、拥堵成本、输电损耗等敏感问题,需提前明确分摊方式,避免事后争议。

其次,建立送受端政府的定期会商机制。由政府层面牵头,电网企业、发电企业、监管部门参与,定期交流市场运行情况,协商解决重大争议,对于长期性的利益不平衡问题(如送端成本无法回收、受端价格过高),可通过调整容量电价、引入补贴机制等方式予以平衡。

此外,探索多元化的利益协调工具。如通过容量补偿机制平衡送受端固定成本分摊;通过长期购电协议锁定双方权益;通过绿电交易机制赋予清洁电力溢价,让送端获得环境价值回报。

5.4 特高压设备的供应链与质量风险

特高压设备的供应链高度集中是另一类特有风险。目前,国内能够生产特高压换流变压器、换流阀、直流断路器等核心设备的厂家仅有少数几家,且产能有限,如果多个特高压工程同时建设,可能出现设备供货排队、交货周期延长等问题,影响工程进度。

更重要的是质量风险。特高压设备一旦投运,将长期带电运行,任何缺陷都可能引发大范围停电,而且特高压设备的检修、更换难度极大,一台换流变压器的重量数百吨,运输需要特殊车辆和道路加固,现场更换可能需要数月时间。

防控措施上,一要多元化供应链布局。鼓励更多具备条件的企业进入特高压设备制造领域,通过技术引进、消化吸收、自主研发等方式,提升国产化水平,打破垄断格局;同时,建立关键设备的战略储备制度,应对突发需求。

二要强化全生命周期质量管控。设备制造商需建立从原材料、生产制造、出厂试验到现场安装调试的全链条质量追溯体系;电网企业应加强设备监造,派驻代表全程监督生产过程,严格执行出厂试验和现场交接试验。

三要建立设备状态监测与预警系统。通过在线监测装置实时采集设备的运行参数(如温度、振动、局放等),结合大数据分析和人工智能算法,提前识别设备异常,预测故障风险,实现从"定期检修"向"状态检修"的转变。

5.5 跨省应急调度的成本分摊风险

如前所述,跨省应急调度是主网互联的重要价值体现,但也带来成本分摊的复杂性。当A省通过应急调度支援B省时,支援电量如何定价、支援成本如何分摊、支援方是否获得额外补偿等问题,都需要明确规则。

如果成本分摊机制不合理,可能出现两种极端:一是支援方积极性不高,不愿意在紧急时刻伸出援手;二是受援方过度依赖外援,不愿投入自身备用资源。这两种情况都不利于电网的长期安全运行。

防控此类风险,首先要完善应急调度的定价机制。《跨省跨区电力应急调度管理办法》已明确了应急电价的计算方法,但具体执行中还需要细化。如不同类型的应急支援(旋转备用、调峰、黑启动等)应如何差异化定价?支援方因提供应急支援而增加的成本(如机组启停成本、燃料成本)如何补偿?

其次,建立应急调度的成本分摊机制。一种可行的方式是,将应急支援成本纳入跨省输电价格,通过输电费用向受益方分摊;另一种方式是建立应急支援基金,由各省按一定比例出资,当发生应急调度时从基金中列支。

此外,明确应急调度的触发和终止条件。避免应急支援被滥用或长期化,确保仅在真正的紧急情况下启用;与此同时,建立事后评估机制,对每次应急调度的必要性、合理性、经济性进行评估,不断优化机制设计。

06 写在最后

作为"1710号文深度解读"系列的第二篇,本文聚焦于新型电力系统物理架构中的"主骨架",主网互联不仅是物理层面的网架延伸,更是资源配置方式的重要变革。

1710号文在主网互联维度的布局,构建了"战略引领--技术支撑--机制创新--安全保障"的四维框架。战略层面,全国"一盘棋"的统一规划打破了行政区划壁垒,为资源优化配置奠定了制度基础;技术层面,特高压交直流混联、柔性直流、低频输电等先进技术提供了物质保障;机制层面,容量补偿、拥堵分摊、送受端协调等经济安排平衡了各方利益;安全层面,应急调度机制构建了广域互济的"第三道防线"。

这四个维度共同塑造了主网互联的枢纽地位,为解决"能源三角"问题(安全、经济、环保)提供了系统性的思路。

对于行业从业者而言,深刻理解主网互联的演进逻辑,是把握发展机遇的关键。特高压工程的持续落地、储能与调峰资源的跨区配置、辅助服务市场的省间协同,其驱动力皆源于此。

正如战略规划篇所述,统一规划为主网互联奠定了制度基础,而主网互联的推进,又为配电网的服务转型、微电网的灵活互动创造了条件。随着主网这一"主通道"的打通,如何让电力的"末端网络"--配电网与微电网实现微观层面的灵活互动,将是决定系统整体效能的重要环节。唯有紧跟主网互联的步伐,同时关注末端的精细化变革,方能在新型电力系统的建设进程中,把握住从"主通道"到"微循环"的全产业链机遇。