今年1-7月份,公司經(jīng)營區(qū)域累計消納新能源電量3460億千瓦時,同比增長15.3%,其中風(fēng)光電量2949.2億千瓦時,利用率達(dá)到96.3%,同比提高2.5個百分點。2019年是促進(jìn)新能源消納的攻堅年,作為全球接入新能源規(guī)模最大的電網(wǎng),國家電網(wǎng)如何持續(xù)提升新能源消納能力?
新技術(shù)新機制有效保障新能源并網(wǎng)
公司積極服務(wù)新能源消納,制定并實施促進(jìn)新能源消納22項措施,包括電網(wǎng)建設(shè)、調(diào)度運行、市場交易、技術(shù)創(chuàng)新等多個方面,目前已取得顯著成效。
為更好地滿足新能源高比例接入需要,公司攻克虛擬同步機技術(shù),±500千伏柔性直流電網(wǎng)、低碳冬奧智能電網(wǎng)、電動汽車智能互動充電等工程也在孕育成長,顯著提升了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平,滿足了新一代電力系統(tǒng)所需的智能、可控、靈活等要求,保障了新能源和大電網(wǎng)的友好相處。
如今,在不少地區(qū),新能源企業(yè)已經(jīng)感受到了國家電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)的新能源并網(wǎng)服務(wù)。在新疆哈密首個且全國規(guī)模最大“風(fēng)光火電”打捆“疆電外送”的綜合能源基地,新疆哈密供電公司為新能源企業(yè)提供了并網(wǎng)、轉(zhuǎn)商運的全周期“一站式服務(wù)”,同時采用先進(jìn)控制手段優(yōu)化風(fēng)電場有功出力,實現(xiàn)新能源自動發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC)全覆蓋;在寧夏銀川,專業(yè)人員在用電負(fù)荷密集且電網(wǎng)網(wǎng)架較強的地區(qū),采用低壓就地接入方式,實現(xiàn)了8個風(fēng)電場電力就地消納,在風(fēng)電密集、用電負(fù)荷小的地區(qū)采用高電壓集中接入上網(wǎng),實現(xiàn)了大范圍資源優(yōu)化配置。
公司倡議,在推進(jìn)新能源消納進(jìn)程中,加快落實火電機組靈活性改造,2019年力爭完成4000萬千瓦以上改造規(guī)模;規(guī)范燃煤自備電廠建設(shè)和運行管理,并網(wǎng)燃煤自備電廠與公用電廠同等管理,服從電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度,承擔(dān)調(diào)峰義務(wù)和相應(yīng)社會責(zé)任;提升新能源場站涉網(wǎng)性能,為新能源高比例接入和運行提供支撐。
公司推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)也將有力助推新能源消納,探索建立服務(wù)新能源發(fā)展的長效機制,推動源網(wǎng)荷協(xié)同發(fā)展;開發(fā)建設(shè)新能源大數(shù)據(jù)管理平臺,聚焦公司核心業(yè)務(wù)、聚焦政府社會關(guān)切、聚焦客戶、聚焦價值作用發(fā)揮,以滿足各方主體需求為導(dǎo)向,提升電網(wǎng)業(yè)務(wù)全環(huán)節(jié)工作效率和服務(wù)水平,為新能源高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。
特高壓輸電通道助力新能源大范圍消納
坐在湖南的家中,用的卻是來自甘肅的太陽能發(fā)電;東北三省的風(fēng)電,經(jīng)內(nèi)蒙古通遼,瞬間點亮山東的萬家燈火……如今,很多人足不出戶就可以享受到來自三北(東北、西北、華北)地區(qū)的清潔電能,清潔能源跨省跨區(qū)輸送通道的建設(shè),成為我國棄風(fēng)棄光持續(xù)大幅改善的重要原因。
位于三北地區(qū)的甘肅省新能源裝機增長迅速,但自身消納有限,電網(wǎng)又因?qū)徟ㄔO(shè)周期長等因素發(fā)展滯后,一度導(dǎo)致出現(xiàn)棄風(fēng)棄光現(xiàn)象?!笆濉币詠?,甘肅境內(nèi)電網(wǎng)累計投資760億元,建設(shè)了750千伏第一、二通道和一系列330千伏送出工程,大幅消除了電網(wǎng)“卡脖子”問題。2017年8月,世界首條以輸送新能源為主的酒泉至湖南特高壓直流工程建成投運,更是為甘肅新能源外送作出了巨大貢獻(xiàn)。
“我們風(fēng)電場從2016年開始消納情況逐步好轉(zhuǎn),發(fā)電量快速增長,2018年發(fā)電量突破1.6億千瓦時,改變了多年經(jīng)營困難的局面,企業(yè)經(jīng)營從虧損轉(zhuǎn)為盈利?!?月20日,在甘肅省白銀市平川區(qū),國投白銀風(fēng)電有限公司撿財塘風(fēng)電場總經(jīng)理王曉明說。
不僅僅是甘肅,全國范圍內(nèi)特高壓電網(wǎng)建設(shè)項目的持續(xù)推進(jìn),充分發(fā)揮了電網(wǎng)資源配置作用,有力提升了新能源外送能力,助推了國家清潔能源科學(xué)優(yōu)質(zhì)發(fā)展。6月4日3時,雄安—石家莊1000千伏交流特高壓輸變電工程投運,與已建成的錫盟—山東、蒙西—天津南等特高壓工程在京津冀魯?shù)貐^(qū)形成世界首個特高壓交流雙環(huán)網(wǎng),為雄安新區(qū)100%清潔電力供應(yīng)及華北地區(qū)能源保障奠定基礎(chǔ)。今年,公司將加快張北—雄安特高壓交流、青?!幽稀⒀胖小?、陜北—武漢特高壓直流、張北柔性直流等輸電通道建設(shè),滿足新能源項目接入和送出需要。
特高壓輸電通道的建設(shè),為通過“市場化”手段實現(xiàn)清潔能源大范圍消納提供了新路徑。這其中,北京電力交易中心充當(dāng)了重要角色,積極推進(jìn)新能源省間清潔,還開展發(fā)電權(quán)專項市場交易,推動清潔能源替代常規(guī)能源,開展西北新能源替代山東火電、甘肅送華中以及四川水電替代青?;痣?、寧夏自備電廠、湖南電廠等清潔能源發(fā)電權(quán)交易。
電力市場化進(jìn)程的不斷推進(jìn),提升了西北新能源發(fā)電大省的消納水平。以甘肅電網(wǎng)為例,2018年,國網(wǎng)甘肅省電力公司通過開展自備電廠發(fā)電權(quán)置換交易,全年完成置換電量33.36億千瓦時,通過開展西北區(qū)域置換、短期實時及甘新互濟交易,多發(fā)新能源電量4.45億千瓦時;通過開展省內(nèi)直接交易,完成新能源大用戶直接交易電量2.68億千瓦時,就地消納交易電量0.92億千瓦時;特別是通過積極開展富余新能源跨省區(qū)現(xiàn)貨交易,完成交易電量32.49億千瓦時,占國網(wǎng)交易總量的46.7%,占甘肅省新能源總發(fā)電量的12%。
“為更好地促進(jìn)新能源消納,甘肅現(xiàn)貨市場機制設(shè)計緊密,結(jié)合甘肅電網(wǎng)新能源裝機容量大、占比高的特點,建設(shè)符合甘肅特點的電力現(xiàn)貨市場。在省內(nèi)無法消納新能源存在棄風(fēng)棄光現(xiàn)象時,組織新能源企業(yè)參與跨區(qū)現(xiàn)貨交易,對省內(nèi)調(diào)峰受限新能源開展跨省區(qū)現(xiàn)貨交易及余量出清。”國網(wǎng)甘肅省電力公司電力調(diào)度控制中心調(diào)控處處長龐偉說。
多方統(tǒng)籌協(xié)調(diào)促進(jìn)新能源消納
6月9日0時至23日24時,青海啟動連續(xù)15天360小時全部使用清潔能源供電,所有用電均來自水、太陽能以及風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的清潔能源,再次刷新并保持了全清潔能源供電的世界紀(jì)錄。
據(jù)了解,“綠電15日”期間,青海省內(nèi)157萬千瓦負(fù)荷參與峰谷時間段互換“綠色套餐”,使37萬千瓦避峰負(fù)荷由夜間生產(chǎn)轉(zhuǎn)移至9:00~12:00運行,增加光伏日消納電量110萬千瓦時,實現(xiàn)大工業(yè)用戶和光伏企業(yè)共贏,提高了新能源消納能力。這個“綠色套餐”體現(xiàn)的就是綠色用能理念、倡導(dǎo)綠色出行方式、擴大綠色電力就地消納水平。
解決新能源就近消納問題,青海不只嘗試了“綠電15日”。在青海海西,探索新能源就近消納的“3+X”模式已經(jīng)形成。3是指政府、供電企業(yè)、綜合能源企業(yè),X即未來可以擴大的新型能源產(chǎn)業(yè)。新能源并網(wǎng)運行后,海西供電公司為電網(wǎng)運行提供了調(diào)峰、調(diào)頻、備用、黑啟動、需求側(cè)響應(yīng)等多種服務(wù),促進(jìn)電網(wǎng)削峰填谷,有效緩解了電網(wǎng)外送壓力。
與此同時,全國各地的分布式光伏發(fā)電項目,也成為了除大規(guī)模風(fēng)電、光伏發(fā)電并網(wǎng)以外,就地消納的重要途徑。2018年末,國家電網(wǎng)累計接入分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)容量4701萬千瓦,比2017年末增長67%,不僅促進(jìn)了太陽能充分就地消納,還為當(dāng)?shù)匕傩仗峁┝嗽鍪招侣窂?。“村里開展光伏扶貧后,我家平房頂部安裝了3.4千瓦光伏發(fā)電板,剩余電量就通過江蘇豐縣供電公司賣出,一年能實現(xiàn)4000元左右的收入?!苯K豐縣王溝鎮(zhèn)高劉莊的村民劉宗興高興地說。
除了就地消納,送出的新能源也得要“接得住”。為促進(jìn)新能源消納,各地需要按照消納目標(biāo),結(jié)合自身條件和能力,合理確定清潔能源建設(shè)規(guī)模、布局和時序,電網(wǎng)企業(yè)才能多措并舉提升新能源利用率。以河南省為例,作為新能源消納大省,2017年以來河南累計購入省外新能源電量超300億千瓦時。國網(wǎng)河南省電力公司電力調(diào)度控制中心主任戴飛表示:“河南長期以來對引入外電持大力歡迎的態(tài)度,從政策上給予高度支持,將西北地區(qū)新能源作為河南電力供給的首選,增加西北地區(qū)新能源電量,緩解西北地區(qū)新能源消納矛盾?!?/p>
目前,在新能源接入地區(qū),公司正積極探索開展需求側(cè)響應(yīng),利用市場手段調(diào)用需求側(cè)資源,消納低谷時段新能源電量;最大限度利用抽水蓄能電站,平均利用小時數(shù)2659小時,增加消納新能源電量311億千瓦時。公司還創(chuàng)建了電網(wǎng)安全與新能源消納統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制,建立新能源受限分級預(yù)警機制,促進(jìn)新能源消納多級調(diào)度協(xié)同快速響應(yīng)。