隨著能源結(jié)構(gòu)清潔化轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，以及負(fù)荷側(cè)波動性的增加，電力系統(tǒng)的平衡特征和方式正在發(fā)生深刻變化，維持系統(tǒng)平衡的難度不斷加大，系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源缺乏的問題日益凸顯。

     “十三五”期間，我國新能源發(fā)電裝機規(guī)模保持快速增長，電力系統(tǒng)的靈活性建設(shè)則相對滯后，源網(wǎng)荷各環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)能力有待進(jìn)一步提升?！笆奈濉逼陂g，新能源裝機規(guī)模快速增長和負(fù)荷峰谷差持續(xù)拉大將成為趨勢，應(yīng)進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)，滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型的需求。

     電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力仍待提升

     ●電源側(cè)調(diào)節(jié)能力建設(shè)較慢

     煤電靈活性改造方面，截至2019年年底，“三北”地區(qū)約5800萬千瓦機組完成靈活性改造，不到規(guī)劃目標(biāo)的30%。天然氣發(fā)電方面，“十三五”期間天然氣發(fā)電裝機增長緩慢，新增燃?xì)怆娬局饕植荚趦r格承受能力較強的北京、上海、江蘇、浙江和廣東等地。抽水蓄能方面，截至2019年年底，我國抽水蓄能裝機規(guī)模達(dá)3029萬千瓦，占電源總裝機的1.5%，比規(guī)劃目標(biāo)低900萬千瓦。

     ●電網(wǎng)側(cè)資源配置平臺作用尚未充分發(fā)揮

     “十三五”是電網(wǎng)跨省跨區(qū)送電通道建設(shè)高峰期。截至2019年年底，全國跨省跨區(qū)輸電能力達(dá)2.6億千瓦，預(yù)計到2020年年底達(dá)2.8億千瓦，基本實現(xiàn)國家規(guī)劃目標(biāo)。我國現(xiàn)行電力市場交易主要以送受端政府間“網(wǎng)對網(wǎng)”框架協(xié)議為基礎(chǔ)，跨省跨區(qū)清潔能源消納常面臨受端市場對外來電曲線和價格的高要求。雙方關(guān)于調(diào)峰需求難以達(dá)成一致，跨省區(qū)跨通道運行曲線存在較大優(yōu)化空間。

     ●需求側(cè)參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的潛力待進(jìn)一步挖掘

     “十三五”期間，我國需求響應(yīng)取得了較大進(jìn)展，但目前需求側(cè)響應(yīng)主要以“削峰”為主，集中在迎峰度夏、迎峰度冬等特定時段，轉(zhuǎn)移負(fù)荷“填谷”能力不足。實時電價機制尚未建立，現(xiàn)行峰谷電價存在價差和峰谷時段劃分調(diào)整不及時等問題，難以充分引導(dǎo)用電行為。

     “十四五”能源發(fā)展趨勢對系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提出更高要求

     ●經(jīng)濟社會的發(fā)展需要電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升

     “十四五”我國電力需求將持續(xù)增加，預(yù)計2025年全社會用電量將達(dá)9.8萬億千瓦時，對電源建設(shè)仍有較大需求。同時，隨著我國進(jìn)入新發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由中低端向中高端提升是長期趨勢，我國用電側(cè)峰谷差將隨之?dāng)U大，對調(diào)節(jié)性電源建設(shè)的需求將持續(xù)增加。

     ●能源電力發(fā)展對電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提出迫切需求

     新能源發(fā)電具有隨機性和波動性，多呈現(xiàn)“反調(diào)峰特性”。新能源機組大規(guī)模替代常規(guī)發(fā)電機組使電力系統(tǒng)總體慣量不斷減小，容易影響全網(wǎng)頻率穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定。此外，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)范、運行經(jīng)驗等方面，國內(nèi)核電機組還無法參與系統(tǒng)調(diào)峰，未來核電的發(fā)展將給電網(wǎng)帶來更大調(diào)峰壓力。

     ●全面深化改革為靈活調(diào)節(jié)電源發(fā)展提供良好環(huán)境

     “十四五”電力市場化改革的重點之一就是公平公正地維護(hù)市場體系中各個主體的市場利益，促進(jìn)靈活性資源的效益在電力系統(tǒng)中得到充分體現(xiàn)和利用。

     混合所有制改革將為靈活調(diào)節(jié)資源發(fā)展注入活力?！笆奈濉逼陂g，電力企業(yè)不再是電力系統(tǒng)靈活性資源投資的唯一主體，煤電靈活性改造、抽水蓄能等靈活性資源將吸引更多社會資本和各類市場主體投資。

     ●科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新為電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提供多元化發(fā)展路徑

     從電源側(cè)來看，與電網(wǎng)間實現(xiàn)友好發(fā)展是新能源技術(shù)的趨勢。一方面，新能源發(fā)電功率預(yù)測正向高精度、高分辨率、中長期時間尺度方向發(fā)展，將降低新能源出力預(yù)測的不確定性給電網(wǎng)運行帶來的風(fēng)險；另一方面，虛擬同步機技術(shù)能模擬同步發(fā)電機的有功調(diào)頻及無功調(diào)壓等特性，增加系統(tǒng)慣性，提升風(fēng)電、光伏發(fā)電上網(wǎng)的穩(wěn)定性。

     從電網(wǎng)側(cè)來看，柔性直流輸電、靈活交流輸電等技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)功率快速、靈活調(diào)節(jié)，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，解決送端電壓波動、受端頻率系數(shù)降低和換相失敗等問題；大電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)將提高系統(tǒng)運行信息的全面性、快速性和準(zhǔn)確性，提高新能源全網(wǎng)統(tǒng)一消納水平。

     從需求側(cè)來看，數(shù)字技術(shù)與需求側(cè)管理深度融合，一方面可以優(yōu)化存量資源，通過改變傳統(tǒng)“以下達(dá)指令”為主的調(diào)控模式提升需求側(cè)響應(yīng)的質(zhì)量；另一方面可以挖掘增量資源，通過聚合用戶側(cè)新能源汽車和分布式儲能并實施有序管理，使海量的分散式資源也能參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)。

     多方面入手讓未來電力系統(tǒng)更靈活

     結(jié)合我國經(jīng)濟社會發(fā)展需求和能源轉(zhuǎn)型的趨勢，未來提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力應(yīng)從哪些方面入手？

     ●電源側(cè)重點舉措

     一是提高煤電機組靈活調(diào)節(jié)能力。對于存量機組，持續(xù)推進(jìn)靈活性改造，推進(jìn)“十三五”規(guī)劃明確的、尚未完成改造的煤電機組在“十四五”期間加快改造，其他煤電機組能改盡改。

     二是加快開發(fā)抽水蓄能電站。重點推動目前已開工的抽水蓄能項目投產(chǎn)運行，盡早發(fā)揮系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用；考慮把有條件改造的水電站建成混合式抽水蓄能電站，作為常規(guī)抽水蓄能電站的有益補充。

     三是氣價承受能力強、煤電建設(shè)受控的負(fù)荷中心持續(xù)加大氣電建設(shè)力度。華北、華東地區(qū)在滿足電力增長和用熱需求的基礎(chǔ)上，提供一定的調(diào)峰支援。

     ●電網(wǎng)側(cè)重點舉措

     “十四五”期間應(yīng)加強電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，促進(jìn)靈活性資源在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)優(yōu)化配置，在送端地區(qū)調(diào)節(jié)能力不足時及時優(yōu)化調(diào)整送電曲線。

     ●需求側(cè)重點舉措

     東北和西北地區(qū)需求側(cè)響應(yīng)的重點是高載能產(chǎn)業(yè)。高載能負(fù)荷對電價的敏感度高，具備較大靈活運行的空間。“三華”地區(qū)需求側(cè)響應(yīng)的重點是新能源汽車等分布式能源，合理的價格信號可以吸引海量的分布式能源用戶參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。

     另一層面，需要在源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展層面開展布局優(yōu)化和市場建設(shè)，并深化研究靈活性資源效益形成機制，為電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)提供保障。

     一是各利益相關(guān)方共同承擔(dān)系統(tǒng)為滿足新能源高效利用所增加的系統(tǒng)成本。為配合新能源波動而附加的靈活性資源成本顯著上升，建議根據(jù)“誰受益，誰承擔(dān)”原則，合理分?jǐn)傂履茉唇尤牒笏黾拥南到y(tǒng)成本。

     二是建立煤電靈活性改造的配套機制。因地制宜推廣成熟的改造技術(shù)，建立適應(yīng)市場化進(jìn)程的煤電機組調(diào)峰補償機制和調(diào)峰輔助服務(wù)成本分?jǐn)倷C制。

     三是完善跨省跨區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)市場機制。建立健全對資源優(yōu)化配置發(fā)揮決定性作用的電力市場體系，持續(xù)推動跨省跨區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)市場機制建設(shè)，打破省間壁壘，更好地發(fā)揮“大電網(wǎng)、大市場”作用。

     四是引導(dǎo)用戶側(cè)資源參與調(diào)節(jié)。明確政府、電力企業(yè)、用戶責(zé)任，形成用戶側(cè)資源利用的頂層設(shè)計和相關(guān)規(guī)范，完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升用戶側(cè)資源管理水平；加大對實時需求響應(yīng)的支持力度，鼓勵引導(dǎo)大工業(yè)用戶參與實時需求響應(yīng)改造。

     五是鞏固完善抽水蓄能電站“兩部制”價格形成機制。將容量電費納入電力市場輔助服務(wù)費用并向用戶側(cè)疏導(dǎo)，將電量電費通過電能量市場回收。

     六是運用數(shù)字化技術(shù)推動源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運行。統(tǒng)籌加強源網(wǎng)荷儲大數(shù)據(jù)建設(shè)，基于統(tǒng)一平臺實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)與數(shù)字化技術(shù)廣泛共享，通過虛擬電廠、基于車聯(lián)網(wǎng)的綠電交易等激發(fā)電力用戶在調(diào)峰等方面的潛力，推動各方共同提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。

     （作者單位：國網(wǎng)能源研究院有限公司）

文章來源：北極星電力網(wǎng)