清洁能源外送大基地项目总图运输设计的探讨

清洁能源外送大基地项目总图运输设计的探讨

刘海波

国核电力规划设计研究院有限公司  北京  100095

摘要：构建清洁、低碳、高效的能源供给体系，开创安全高效的能源消费新局面，对不同能源进行综合协调、优化，构建有机一体的大基地项目，是我国进行能源转型的方向和目标，是实现能源可持续发展的必经之路，也是提高能源系统效率的有效手段。通过分析大基地项目建设的重要意义，阐明了大基地项目系统的基本原理和作用，有助于推动大基地项目的健康发展，并提出了大基地项目总图运输设计的方法和内容，希望能为后续大基地项目的总图运输设计提供参考依据。

关键词：清洁能源；大基地规划；总图运输设计

1  引言

为全面贯彻落实党中央、国务院关于“双碳”战略重大决策部署以及习近平总书记关于沙漠戈壁荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目的指示精神，国家发展改革委、国家能源局及相关部门出台《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》等一系列政策文件，规划以库布齐、腾格里、塔克拉玛干沙漠为重点，以其他沙漠和戈壁地区为补充，综合考虑采煤沉陷区，建设大型新能源基地，依托新增跨省区特高压通道，以风光火储多能互补一体化形式将清洁电力外送至中东部负荷中心消纳。

2清洁能源外送大基地项目概述

清洁能源大基地是实现多种能源协调互补、促进清洁能源高效利用、提升电力系统运行效率的必然选择，在促进绿色低碳转型、保障电力安全供应、转化地区资源优势等多个方面发挥重要作用，目前常见的清洁能源大基地主要指的是以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点开发的沙戈荒新能源大基地。

3清洁能源外送大基地项目建设的必要性

（1）实施清洁能源外送基地项目是推进美丽中国建设和开展荒漠化防治三大攻坚战的重要实践

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央把生态文明建设摆在全局工作的突出位置，坚持系统治理、主动作为、科学引领，全方位、全地域、全过程加强生态环境保护。当前，我国生态文明建设仍处于压力叠加、负重前行的关键期，生态环境质量稳中向好的基础还不牢固，部分区域生态系统退化趋势尚未根本扭转，美丽中国建设任务依然艰巨。

（2）实施清洁能源外送基地项目是促进当地区域将资源优势转化为经济优势的必然选择

新建的清洁能源外送基地送电中东部地区，可充分利用当地新能源资源优势，带动地方新能源产业链发展，促进当地就业，形成良好的经济和社会效应。

（3）实施清洁能源外送基地项目是保障中东部地区电力安全供应的重要补充

按照全面建设社会主义现代化国家的要求，我国经济社会发展水平持续提升，电力需求总体保持刚性增长。2021年我国全社会用电量达到8.3万亿千瓦时，同比净增8000亿千瓦时，年增量达到历史最高水平。2022年即使在疫情影响下，我国全社会用电量增速仍达到3.6%，中东部地区用电量保持稳定增长。新建的清洁能源外送基地并送电中东部地区，可在一定程度上缓解江苏、浙江等省份电力保供压力。

4清洁能源外送大基地项目的总图设计内容

清洁能源外送大基地项目总图运输设计过程一般可分为规划和设计两个阶段。

清洁能源外送大基地项目规划阶段主要是根据国家及地方中长期能源发展规划、地方经济发展情况、电力系统规划、国土空间规划，并结合当地风能、太阳能、水能、化石能源等资源禀赋情况，因地制宜确定项目规划总容量及各能源配比，一般以电力系统规划为主，总图专业属于配合辅助专业，主要对各能源站的场址分布、用地、出线、交通等内容进行规划，落实建厂主要外部条件，尤其是对各厂址用地范围内涉及自然资源、林草、军事、水利、环保、交通、文旅等敏感因素的排查，确保后期设计中没有颠覆性因素。

大基地项目设计阶段可分为可行性研究、初步设计、施工图、竣工图等设计阶段。在项目可行性研究阶段，总图专业主要进行项目规划选址和站址总体规划，并绘制全厂总体规划布置图。在项目初步设计、施工图等详细设计阶段，总图运输设计内容与单个能源项目类似。下面结合实际规划案例，对该类型的总图运输设计进行研究探讨。

4.1  项目概况

某区域为响应国家能源转型和绿色发展要求，进一步提升区域能源电力发展质量和效率，提高区域外送通道新能源年输送电量比例，充分发挥煤电、储能的调节性能，发挥作为新能源资源富集的地区优势，优化能源结构，规划清洁能源大基地项目。该项目通过分析某市境内煤炭资源、风能、太阳能和水资源、土地资源等总体概况，提出高效煤电、风力发电、光伏发电、储能的规划容量，提升外送通道的送电质量和效率，促进能源行业转型升级。

4.2  技术方案

该项目为增量基地化开发外送项目，优先考虑满足输电通道可再生能源电量占比达到50%，综合出力特性与电网受端负荷特性，安排送电曲线，不增加受端调峰压力；在受端负荷高峰时段，尽可能发挥电力支撑作用。

根据某市风光资源特性和拟定的送电曲线，综合考虑新能源资源利用与通道送电安全、新能源电量占比、储能配比等因素，推荐的一体化技术方案为：风电装机：5000MW；光伏装机：10000MW；火电装机：4×1000MW；配置储能：3000MW（2小时），规划总规模为22000MW。

外送基地年送电量约440亿千瓦时，其中风电光伏发电量约260亿千瓦时、煤电电量180亿千瓦时、电网购电量1.0亿千瓦时，新能源综合利用率约91%，新能源电量占比58%。不同风光配比方案情况下的电力系统运行图详见图4-1。

图4-1  不同风光配比方案情况下的电力系统运行图

4.3  总体规划方案

在该项目规划中，总图专业主要是根据电力系统专业提出的煤电、风力发电、光伏发电、储能的规划容量，对各能源项目进行全厂总体规划，落实各项目外部建设条件，尤其是落实各类发电厂项目的用地性质。

火电装机规模为4×1000MW，厂址位于某市矿区内，属于坑口电厂，厂区用地面积120h㎡，厂址现状为灌木林地和天然牧草地，后续可调整为工业建设用地，符合国土空间利用总体规划，可利用面积满足建设4×1000MW机组的条件。

光伏装机规模为10000MW，拟选了两处场址，面积共187.6平方公里，可利用面积满足建设10000MW光伏的条件。场址地貌均为沙地，地势相对平坦，略有起伏，地类为沙地，光伏场区现状详见图4-2。

图4-2  光伏场区现状

风电装机规模为5000MW，拟选了两处场址，面积共800平方公里，可利用面积满足建设5000MW风电的条件。场址地貌均为沙地、草地、灌木林地。

经过现场踏勘调研及当地土地性质资料收集，火电、风电、光伏厂址均不涉及生态红线、沙化土地封禁保护区等限制因素，也不占用林草、水利、军事、文物、矿产等设施。

总体规划方案详见下图4-3。

图4-3    清洁能源外送大基地规划布置图

4.4  厂区总平面布置方案

大基地项目主要是多种类型项目的合集，各个能源项目的总平面布置及竖向布置与单个项目的设计内容一致，本文将不再赘述。

5  结论

目前我国经济已进入新常态，电力、油气等能源领域已处于深化改革的机遇期和攻坚期，清洁低碳化、系统智能化成为能源发展大趋势，以多能互补为代表的大基地迎来了新的发展机遇，但是大基地发展仍处于起步阶段，而我国的大基地发展起步较晚，大基地的理论体系、技术体系、标准体系、产业体系还在不断探索和完善中。本文通过分析大基地项目规划实例，研究大基地项目总图运输设计的原则和内容，总结总图运输的规划设计经验，为新形势下我国大基地规划提供参考依据，促进我国能源行业高效、清洁、绿色发展。