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近年来,我国可再生能源发展迅猛,但电力“供-输-需”的失衡造成严重的窝电和弃风弃光现象,可再生能源无法得到更大规模开发和有效利用,导致能源绿色转型步伐缓慢,质量偏低等问题。针对这些问题,本文将我国分为六大区域,设定三种电力需求情景,考虑六种发电技术、九种输电技术;兼顾停电事故对输电网造成的电量损失最小目标和发电装机、跨区域输电主干线路建设的综合成本最小目标,建立输电主干线路布局多目标优化模型。同时考虑地区间的电力供需、输送容量、输电距离、输电方向、区域可再生能源装机容量潜力、和电源结构等约束。应用混合编码的多目标求解算法PSO-NSGA-II对模型进行求解。结果表明电力开发和跨区域输电将同步和协调发展。中等电力需求情景、同等偏好下:第一,我国电力大规模跨区域输送,其总输送容量于2040年达到400吉瓦,较2016年增长4倍以上;西电东送、北电南送格局清晰,西北和东北区域为电力净输出区域;以华东为代表的其他区域成为电力净输入区域。跨区域输电通道的迅速发展为可再生能源的开发和合理消纳提供了重要支持。第二,2016-2040年间,我国新建投运64条超高压及以上跨区域直流输电主干线路,其中2022-2025和2037-2040年间为输电主干线路建设高峰期,其分别建成投运了13和11条线路。在本文考虑的5类(分9种)输电技术中,特高压±800千伏输电技术成为输电主干线路建设的主要技术,新增输送容量达217吉瓦,占比达68%;超高压±500千伏输电技术仍发挥重要作用,为距离较近区域间的电力输送提供有力支持。第三,在2016-2040年间,我国能源供给侧发生结构性变革,火电装机容量和发电量占比将于2040年分别降至39.4%和48.9%以下;可再生能源发展迅速,风电和光电逐步成为我国电力生产的主力,其装机容量占比分别达到21.9%和19.5%。第四,三北区域成为电力生产和供应的主要区域,风电和光电集中于三北区域,水电集中于华中和南方区域,核电同样得到较大规模发展,集中于华东、南方和华中区域。第五,停电事故损失因素并未抑制电力大规模跨区域的输送,但电力输送流向呈现出减少电力中转,避开停电事故高发区域的趋势。此外,不论在电力开发或跨区域输送方面,三种电力需求情景下优化出的结果均具有高度地一致性。可再生电力装机容量和发电量占比均可达到53%和37%以上;而跨区域电力输送总容量则分别达到601(高速)、400(中速)和295(低速)吉瓦。优化结果仅存在数量上的差异,并无结构性的变化,体现了本文模型的有效性和稳定性。