作為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)中心和一座人口逾2400萬(wàn)的超大型城市,上海在高質(zhì)量發(fā)展的征程中始終面臨著能源安全與環(huán)境保護(hù)的雙重考驗(yàn)。
高密度的城市肌理、持續(xù)攀升的用電需求、稀缺的本地能源稟賦,這些現(xiàn)實(shí)約束交織成一道復(fù)雜難解的方程式。對(duì)此,國(guó)網(wǎng)上海市電力公司深刻領(lǐng)悟、積極踐行“綠水青山就是金山銀山”理念,從“源、網(wǎng)、荷”全鏈路推動(dòng)系統(tǒng)性變革,在這片改革開放的前沿高地上書寫電力綠色轉(zhuǎn)型的精彩答卷。
面對(duì)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的時(shí)代命題,國(guó)網(wǎng)上海電力在電源側(cè)以“外電入滬”為主線,積極探索環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏之路。
數(shù)據(jù)清晰顯示出外來(lái)電力對(duì)上海城市發(fā)展的重要支撐:2005年到2024年間,上海全市發(fā)電量從720億千瓦時(shí)提升至1085億千瓦時(shí),增長(zhǎng)約51%,而用電量卻從922億千瓦時(shí)躍升至1984億千瓦時(shí),增長(zhǎng)約115%。發(fā)與用之間的電量缺口,全部由外來(lái)電力填補(bǔ)。
之所以有源源不斷的外來(lái)電力穩(wěn)定供應(yīng)上海,西南水利工程和直流輸電技術(shù)功不可沒(méi)。2006年和2011年,±500千伏宜華、林楓直流輸電工程先后投運(yùn),它們從湖北宜昌出發(fā),承載著三峽大壩涌出的清潔電力千里迢迢來(lái)到上海,額定功率各300萬(wàn)千瓦。加上1989年投運(yùn)、額定功率116萬(wàn)千瓦的葛南直流,長(zhǎng)江水電通過(guò)三條直流輸電通道,最多能為上海提供716萬(wàn)千瓦的清潔電能。
更令人振奮的突破出現(xiàn)在2010年。隨著直流輸電技術(shù)邁入特高壓時(shí)代,國(guó)家電網(wǎng)特高壓直流輸電工程——±800千伏復(fù)奉線于當(dāng)年7月投運(yùn)。這條西起四川宜賓、東至上海奉賢的能源大動(dòng)脈,全長(zhǎng)1892千米,縱貫8個(gè)省市,4次跨越長(zhǎng)江,將金沙江的澎湃激流轉(zhuǎn)化為浦江兩岸的萬(wàn)家燈火。
復(fù)奉線額定功率高達(dá)640萬(wàn)千瓦,接近投運(yùn)之年上海本地裝機(jī)容量排名前三的發(fā)電企業(yè)容量總和,其在消納西南水電、保障上海城市用電、緩解煤電緊張、治理大氣污染等方面發(fā)揮了不可替代的重要作用,經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益極其顯著。運(yùn)行15年來(lái),復(fù)奉線已累計(jì)為上海輸送電量近3800億千瓦時(shí),相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤約1.30億噸,減少二氧化碳排放約3.45億噸。
2019年9月,隨著淮南—南京—上海特高壓交流工程與淮南—皖南—上海特高壓交流工程的合環(huán),上海進(jìn)一步形成了“兩交一直”的特高壓受電格局,扭轉(zhuǎn)了本世紀(jì)初上海發(fā)展缺電的局面。
在引入外來(lái)電力的同時(shí),上海也加快推進(jìn)本地新能源發(fā)展。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)從2005年崇明、南匯風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)并網(wǎng)起步,在2010年亞洲海上風(fēng)電項(xiàng)目東海大橋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)后邁上新臺(tái)階;目前,全市風(fēng)電裝機(jī)已達(dá)107萬(wàn)千瓦。光伏產(chǎn)業(yè)則是后起之秀,裝機(jī)容量從2010年的2萬(wàn)千瓦一躍到2024年的411萬(wàn)千瓦,已占全市新能源裝機(jī)總?cè)萘康?9.3%。
2025年4月14日,上海電網(wǎng)風(fēng)光新能源發(fā)電功率突破400萬(wàn)千瓦大關(guān),達(dá)到410.3萬(wàn)千瓦。在這一歷史性時(shí)刻,風(fēng)光新能源提供的電力占全市總用電負(fù)荷的19.4%,相當(dāng)于上海每消耗5千瓦時(shí)電能中,就有近1千瓦時(shí)來(lái)自本地的風(fēng)與光。
以“網(wǎng)”創(chuàng)新,踐行智慧節(jié)能
電網(wǎng)作為電力輸送的必經(jīng)之路,其智能化、綠色化水平直接影響著清潔能源的價(jià)值實(shí)現(xiàn)。國(guó)網(wǎng)上海電力在電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)中不斷創(chuàng)新突破,確保來(lái)之不易的清潔能源發(fā)揮最大價(jià)值,實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)同提升。
上海電網(wǎng)運(yùn)行面臨著來(lái)自負(fù)荷的不容小覷的挑戰(zhàn):從2005年到2025年,最高用電負(fù)荷從1500萬(wàn)千瓦躍升至4216萬(wàn)千瓦。但是,用電負(fù)荷最高的“尖峰時(shí)刻”卻極為短暫,一年累計(jì)僅幾十個(gè)小時(shí)。如果僅僅通過(guò)加大電源、電網(wǎng)投資來(lái)滿足“短暫剛需”,經(jīng)濟(jì)性不高,這與可持續(xù)發(fā)展理念倡導(dǎo)的資源高效利用背道而馳。而負(fù)荷管理則無(wú)疑是解決這一問(wèn)題的一項(xiàng)有效手段。
上海自上世紀(jì)末起開始探索負(fù)荷管理,但在一段時(shí)期內(nèi)以行政手段為主。
2014年8月,國(guó)網(wǎng)上海電力完成需求響應(yīng)試點(diǎn),34家工廠和寫字樓根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度所需,在半小時(shí)內(nèi)降低5.5萬(wàn)千瓦負(fù)荷。這種以市場(chǎng)化手段引導(dǎo)用戶主動(dòng)調(diào)節(jié)用電行為的創(chuàng)新做法,讓電力供需平衡從“硬約束”變?yōu)?ldquo;軟引導(dǎo)”。此后4年,上海600多家用戶陸續(xù)參與需求響應(yīng),累計(jì)削減負(fù)荷150萬(wàn)千瓦。
2019年,在需求響應(yīng)的基礎(chǔ)上,虛擬電廠成為現(xiàn)實(shí)。通過(guò)國(guó)網(wǎng)上海電力建立的上海市虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái),全市可調(diào)控的零散負(fù)荷資源能快速精準(zhǔn)響應(yīng)電網(wǎng)指令,同時(shí)這些資源的所有者也能獲得相應(yīng)報(bào)酬,像實(shí)體電廠一樣參與電力市場(chǎng)交易。這種模式實(shí)現(xiàn)了多重價(jià)值轉(zhuǎn)化:電網(wǎng)提升保供能力,社會(huì)減少能源浪費(fèi),用戶獲得經(jīng)濟(jì)收益。
今年初,上海虛擬電廠管理中心在國(guó)網(wǎng)上海電力揭牌,虛擬電廠技術(shù)進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用階段。目前,中心已接入49家運(yùn)營(yíng)商,可調(diào)節(jié)容量達(dá)203萬(wàn)千瓦。8月高溫期間,上海虛擬電廠創(chuàng)下116.27萬(wàn)千瓦的響應(yīng)紀(jì)錄。按規(guī)劃,到“十五五”末,虛擬電廠將常年貢獻(xiàn)年度最大負(fù)荷5%的調(diào)節(jié)能力,成為上海電力保供與低碳轉(zhuǎn)型的重要支撐。
電網(wǎng)“向綠”的技術(shù)創(chuàng)新不僅在虛擬的“云端”,也在堅(jiān)實(shí)的“地底”。在寸土寸金的上海市中心,地下變電站500千伏靜安變電站“深藏功與名”。它的總建筑面積約5.7萬(wàn)平方米,最深處達(dá)地下31.5米,供電范圍覆蓋外灘、人民廣場(chǎng)、新天地等諸多重要區(qū)域。而在它的地上,卻興建著一座鳥語(yǔ)花香、人來(lái)人往的大型公園。這種“地下工業(yè)、地上花園”的設(shè)計(jì),完美詮釋了城市發(fā)展與自然和諧共生的理念。
同在地下的還有35千伏公里級(jí)超導(dǎo)電纜示范工程。這條1.2公里的超導(dǎo)電纜能夠?qū)崿F(xiàn)220千伏常規(guī)電纜的輸送容量,節(jié)省70%的地下管廊空間。工程運(yùn)行3年多來(lái),已減少電能損耗約76萬(wàn)度,既節(jié)約了土地資源,又提升了輸電效率,實(shí)現(xiàn)了環(huán)保與效益的雙贏。
負(fù)荷側(cè)的綠色轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)整體綠色發(fā)展的最后一環(huán)。國(guó)網(wǎng)上海電力通過(guò)推廣“電能替代”、發(fā)展綠電交易等努力,在負(fù)荷側(cè)構(gòu)建起能源消費(fèi)新范式,讓低碳生活、綠色消費(fèi)的理念深入千家萬(wàn)戶。
“電能替代”是指在終端能源消費(fèi)環(huán)節(jié),使用清潔的電能替代燃煤、燃油等傳統(tǒng)能源的消費(fèi)方式,這不僅能直接改善環(huán)境質(zhì)量,更培育了綠色消費(fèi)新需求,催生了相關(guān)產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)。這一戰(zhàn)略體現(xiàn)了上海綠色轉(zhuǎn)型的深刻邏輯。
汽車電動(dòng)化是上海“電能替代”行動(dòng)亮眼的成就。2024年,上海共推廣新能源汽車27.83萬(wàn)輛,歷年累計(jì)推廣164.5萬(wàn)輛,推廣規(guī)模居全球城市前列;累計(jì)建成各類充電樁91.3萬(wàn)個(gè)、換電站225座,車樁比約1.8∶1,在全國(guó)處于領(lǐng)先地位。
這一驕人成績(jī)的背后,是國(guó)網(wǎng)上海電力對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的全力支撐:一方面加快建設(shè)公共充電樁、充電站,大幅提升快充設(shè)備比例,并在節(jié)假日投入大量人力物力保障充電高峰;另一方面積極推進(jìn)老舊小區(qū)電力增容改造,對(duì)私家充電樁報(bào)裝實(shí)行簡(jiǎn)化審核流程、加快接電速度等一系列便民舉措。
今年以來(lái),上海持續(xù)深耕車網(wǎng)互動(dòng)試點(diǎn)項(xiàng)目,讓新能源汽車通過(guò)智能充放電樁與電網(wǎng)互聯(lián)互通,使其在用電低谷多充電,在用電高峰少充電甚至反向送電。
事實(shí)上,上海開展“電能替代”已有很長(zhǎng)時(shí)間。早在2013年國(guó)家電網(wǎng)公司提出“電能替代”發(fā)展戰(zhàn)略后,國(guó)網(wǎng)上海電力就在上海市的指導(dǎo)下啟動(dòng)電鍋爐推廣工作。2014年,國(guó)網(wǎng)上海電力以549臺(tái)新增電鍋爐成功取代了204臺(tái)燃煤鍋爐,節(jié)能效果相當(dāng)于少燃燒近14.8萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減排二氧化碳約70萬(wàn)噸、氮氧化物約2349噸、二氧化硫約4140噸,為上海提高空氣質(zhì)量、改善大氣環(huán)境作出了重要貢獻(xiàn)。
2016年5月,國(guó)家有關(guān)部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見》,將“電能替代”上升到國(guó)家政策層面。僅僅3個(gè)月后,亞洲郵輪岸電系統(tǒng)在上海吳淞國(guó)際郵輪港投運(yùn),再次展現(xiàn)了上海在綠色發(fā)展方面的超前行動(dòng)力。自此,所有靠港郵輪不燃油、不冒煙,只依靠岸上傳送的清潔電力運(yùn)轉(zhuǎn),一年可實(shí)現(xiàn)替代電量3660萬(wàn)千瓦時(shí),減排二氧化碳3.6萬(wàn)噸,守護(hù)了長(zhǎng)江口的碧水藍(lán)天。
隨著“兩山”理念深入人心,近年來(lái),越來(lái)越多的上海企業(yè)在意起了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中所耗電能的“含綠量”,希望用上綠電來(lái)提升企業(yè)的品牌形象和出海競(jìng)爭(zhēng)力。為了滿足這一需求,綠電交易應(yīng)運(yùn)而生。2021年9月,全國(guó)綠電交易試點(diǎn)啟動(dòng)。在國(guó)網(wǎng)上海電力的積極協(xié)助下,上海一批龍頭企業(yè)完成了綠電交易訂單,采購(gòu)了寧夏2022年至2026年共計(jì)15.3億千瓦時(shí)光伏電量。2023年11月,第六屆進(jìn)博會(huì)通過(guò)省間綠電交易,采購(gòu)800萬(wàn)千瓦時(shí)安徽綠電。
今年以來(lái),國(guó)網(wǎng)上海電力已完成2025全年度的省間、市內(nèi)綠電交易,交易總量達(dá)79.8億千瓦時(shí),再創(chuàng)歷史新高,實(shí)現(xiàn)連續(xù)4年快速增長(zhǎng),充分體現(xiàn)了上海企業(yè)對(duì)綠色發(fā)展的強(qiáng)烈需求和堅(jiān)定支持。7月,國(guó)網(wǎng)上海電力成功開展省間小時(shí)級(jí)綠電交易,實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全時(shí)段綠電供應(yīng)。這意味著在一天中的任何時(shí)刻,都有綠水青山間的驕陽(yáng)勁風(fēng)化作電力遠(yuǎn)道而來(lái),為上海的綠色發(fā)展再添動(dòng)能。