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晋升电力系统矫捷性的行动与保障方法

2020-10-29 10:30:42 来历:动力研讨俱乐部 作者:杨捷  点击量: 批评 (0)
跟着动力计划洁净化转型的延续鞭策,负荷侧随机性动摇的增添,电力系统的均衡特色和体例正在产生深入变更,坚持系统均衡的难度不时加大,灵...

跟着动力计划洁净化转型的延续鞭策,负荷侧随机性动摇的增添,电力系统的均衡特色和体例正在产生深入变更,坚持系统均衡的难度不时加大,矫捷性调理本钱缺少的题目日趋凸显。“十三五”时期,我国新动力装机范围坚持疾速增添,停止2019年末,天下风电、太阳能发电装机4.15亿千瓦,超越计划方针近1亿千瓦。相较而言,电力系统的矫捷性扶植绝对滞后,源-网-荷各关头的调理能力仍有待进一步晋升。

一、电力系统调理能力扶植情况及题目阐发

(一)电源侧调理能力扶植进度迟缓

煤电矫捷性革新方面,停止2019年末,“三北”地域完成矫捷性革新机组约5800万千瓦,不到计划方针的30%。现行系统体例机制下,煤机电组矫捷性革新后的调峰收益全数来历于发电侧摊派用度,而不是从全数电力系统的效益晋升中获得。另外,煤电发电空间紧缩,火电企业遍及面对吃亏,不情愿自动到场调峰,妨碍了煤电矫捷性革新的进度。

自然气发电方面,停止2019年末,我国气电装机范围达9000万千瓦,占电源总装机仅4.5%,比计划方针低2000万千瓦。现有自然气发机电组中,跨越90%的装机散布于华东、华北、南边等洁净动力消纳压力较小的地域。“十三五”以来,我国自然气供给严重,自然气发电增添迟缓,新增燃气电站首要计划在价钱蒙受能力较强的北京、上海、江苏、浙江和广东等地域。

抽水蓄能方面,停止2019年末,我国抽水蓄能装机范围达3029万千瓦,占电源总装机1.5%,比计划方针低900万千瓦。按照最新输配电订价本钱监审方法,抽水蓄能不计入电网有用资产,若没法疏浚沟通,容量电费或由省级电网(或地域电网)公司垫付,或由抽水蓄能电站自大,将对抽水蓄能电站经营产生较大影响。

(二)电网侧本钱设置装备摆设平台感化还没有充实阐扬

“十三五”是电网跨省区送电通道扶植岑岭期,停止2019年末,天下跨省区输电能力到达2.6亿千瓦,估计2020年到达2.8亿千瓦,根基完成国度计划方针。我国现行电力市场买卖首要以送受端当局间“网对网”框架和谈为根本,送受两边洁净动力消纳义务不明白,地域间和差别市场主体间好处难以有用均衡,跨省区洁净动力消纳遍及面对着受端市场对外来电曲线和价钱的高请求,对调峰须要持久难以告竣分歧,跨省区通道运转曲线存在较大优化空间。

(三)须要侧到场系统调理的潜力有待进一步发掘

“十三五”时期我国须要呼应获得了较大停顿,但因为多种前提所限,我国须要呼应实行在手艺、机制等方面还存在一些题目和妨碍,出格是在须要呼应作为互动本钱系统运转方面与发财国度还存在必然差异。今朝须要侧呼应首要以“削峰”为主,集合在迎峰度夏、迎峰度冬等特按时段,转移负荷“填谷”能力缺乏。实时电价机制还没有成立,现行峰谷电价存在价差和峰谷时段别离调剂不实时等题目,难以充实指导用电行动。

二、“十四五”面对的成长情势

(一)经济社会成长须要晋升电力系统调理能力

一方面,我国和电源范围将延续增添,按照国际经历,须要设置装备摆设更多矫捷调理电源。跟着我国城镇化程度、财产化程度、电能替换程度的晋升,我国电力须要将延续增添,估计2025年须要将到达9.8万亿千瓦时,“十四五”时期电源扶植仍有较大须要。今朝,我国电源计划以煤电为主,矫捷调理电源比重仅为6%,而美国、德国、西班牙等国度矫捷调理电源比重别离为47%、19%和31%,这象征着“十四五”电源扶植须要重点斟酌矫捷调理电源的设置装备摆设。另外一方面,我国财产计划已慢慢由中低端向中高端转换,负荷峰谷差将随之扩展,请求扶植更多的矫捷调理电源。斟酌“十四五”是我国经济转向高品质成长阶段,和美、日、欧等发财国度经历,我国财产计划由中低端向中高端晋升是持久趋向,财产计划的调剂致使第三财产和城乡住民用电量占比延续增添,其用电特点决议了负荷曲线峰谷差率较着高于第二财产,我国用电侧峰谷差率有走高趋向,调理性电源扶植须要延续增添。

(二)动力电力成长对电力系统调理能力提出火急须要

“十四五”是洁净动力转变成为主力动力的关头时期,须要电力系统供给与之相婚配的矫捷调理能力。新动力发电具有随机性和动摇性,多显现“反调峰特点”,将给电网带来15%~30%反调峰压力。另外,新动力机组大范围替换惯例发电使系统整体惯量不时减小,抗扰动能力降落,轻易引发全网频次不变和电压不变题目。

美国、英国和阿根廷等国度产生的大面积停电变乱,给我国电网宁静运转带来警示。当电网运转产生大功率刹时缺失后,有功潮水大范围转移,能够或许构成首要断面或局部装备过载,乃至致使系统功角失稳,有功节制压力激增,须要大型矫捷性电源供给疾速功率备用。以2019年8月19日英国大停电事务为例,英国国度电网告急挪用抽水蓄能电站以均衡系统功率缺额,防止了变乱进一步分离。

(三)周全深入鼎新为矫捷调理电源成长供给杰出情况

一方面,无益于表现矫捷性本钱的代价。复原动力和电力的商品属性是电力市场化鼎新的焦点要义,“十四五”时期电力市场化鼎新的重点之一,便是充实反应电力商品的特别属性,让传统动力和可再生动力阐扬各自长处,公允公道地保护市场系统中各个主体的市场好处,增进矫捷性本钱的效益在电力系统中获得充实表现和操纵。

另外一方面,夹杂一切制鼎新为矫捷调理本钱成长注入投资活气。“十四五”时期,电力企业不再是电力系统矫捷性本钱投资的独一主体,煤电矫捷性革新、抽水蓄能等矫捷性本钱将接收更多社会本钱和各种市场主体投资,配合到场电力系统扶植和代价发掘。

(四)迷信手艺立异为电力系统调理能力供给多元化成长途径

从电源侧来看,完成与电网友爱型成长为新动力手艺成长趋向。一方面,新动力发电功率瞻望正向高精度、高分辩率、中持久时候标准标的目的成长,将下降新动力着力瞻望不肯定性对电网运转带来的危险;另外一方面,假造同步机手艺能够或许摹拟同步发机电的有功调频和无功调压等特点,增添系统惯性,晋升风电、光伏发电上彀的不变性、宁静性,防止脱网。

从电网侧来看,柔性手艺、调剂节制手艺等将进一步晋升电网本钱设置装备摆设能力。柔性直流输电手艺等电网柔性手艺,能够或许晋升对电网的柔性节制能力,完成电力系统功率疾速、矫捷调理,进步电力系统不变性,处理送端电压动摇、受端频次系数下降和换相失利等题目;大电网调剂节制手艺将进步系统运转信息的周全型、疾速性和精确性,有助于发掘负荷呼应潜力,进步新动力全网同一消纳程度。

从须要侧来看,数字手艺将助力须要侧办理转型进级。数字手艺与须要侧办理深度融会,一方面能够或许优化存量本钱,经由过程转变传统“以下达指令”为主的调控形式,晋升须要侧呼应的品质;另外一方面能够或许发掘增量本钱,经由过程聚适用户侧电动汽车和散布式储能并实行有序办理,使海量分离式本钱也能到场电力系统调理。

储能方面,多种手艺途径将知足差别操纵场景须要。储能操纵场景的庞杂性决议了单一储能手艺没法知足电力系统须要的多样性,是以针对特定场景挑选合适的储能手艺停止开辟将是将来储能手艺成长的主旋律。超导储能、飞轮储能、超等电容器和钛酸锂电池属于功率型储能手艺,合适毫秒至分钟级别的操纵场景,能够或许刹时接收或开释能量,供给疾速的有功撑持,防止系统失稳。抽水蓄能、锂离子电池、钠硫电池、紧缩氛围和氢储能属于能量型储能手艺,合适小时级别以上的操纵场景,能够或许减小系统峰谷差,延缓新的发机电组投资和输配电改造进级。

三、对晋升电力系统调理能力的重点行动

(一)电源偏重点行动

一是进步煤机电组矫捷调理能力。对存量机组,延续鞭策矫捷性革新,“十四五”时期,鞭策“十三五”计划明白的、还没有完成革新的煤机电组(约1.6亿千瓦)加速革新,其余煤机电组能改尽改。对新建机组,请求其具有深度调理能力,最小手艺着力达15%~25%。

二是加速开辟抽水蓄能电站。重点鞭策今朝已完工的抽水蓄能名目完成投产运转,尽早阐扬系统调理感化;斟酌对有前提的水电站停止革新,建成夹杂式抽蓄电站,可成为惯例抽水蓄能电站的无益补充。

三是气价蒙受能力强、煤电扶植受控的负荷中间延续增添气电扶植。华北、华东地域在知足电力须要增添和用热须要的根本上,供给必然的调峰增援。

(二)电网偏重点行动

以后跨区输电首要显现送端为受端供给调理能力的特色,给东南等送端地域带来调理压力。“十四五”时期应增强电网同一调剂,增进矫捷性本钱在天下范围内完成优化设置装备摆设,在送端地域调理能力缺乏时,实时优化调剂送电曲线。

(三)须要偏重点行动

西南和东南地域须要侧呼应的重点是高载能财产,高载能负荷电价敏感度高,具有较大矫捷运转的能力。“三华”地域须要侧呼应重点是电动汽车等散布式动力,公道的价钱旌旗灯号能够或许接收海量的散布式用户到场系统调理。

四、对晋升电力系统调理能力的保障方法

“十四五”时期,一方面须要在源-网-荷-储协同成长层面展开计划优化与市场扶植,保障各关头的调理能力扶植有序展开,确保矫捷性本钱的操纵效益最大化;另外一方面须要深入矫捷性本钱效益构成机制研讨,在源-网-荷-储各关头拟定针对性政策保障方法。

一是各好处相干方配合承当系统为知足新动力高效操纵所增添的系统本钱。固然新动力电站投本钱钱逐年下降,可是为配合新动力动摇而附加的矫捷性本钱本钱正明显回升,倡议按照“谁受害,谁承当”准绳,公道摊派新动力接入后所增添的系统本钱。

二是成立煤电矫捷性革新的配套机制。随机应变推行成熟革新手艺,成立顺应市场化历程的煤机电组调峰弥补机制和调峰赞助办事本钱摊派机制。

三是完美跨省区调峰赞助办事市场机制。成立健全对本钱优化设置装备摆设阐扬决议性感化的电力市场系统,延续鞭策跨省区调峰赞助办事市场机制扶植,冲破省间壁垒,增进跨区通道根基反应新动力着力动摇特色,更好地阐扬“大电网、大市场”感化。

四是指导用户侧本钱到场调理。明白当局、电力企业、用户义务,构成用户侧本钱操纵的顶层设想和标准请求,完美根本行动措施扶植,晋升用户侧本钱办理程度;加大对实时须要呼应撑持力度,鼓动勉励指导大财产用户到场实时须要呼应革新。

五是稳固完美抽水蓄能电站“两部制”价钱构成机制。将容量电费归入电力市场赞助办事用度向用户侧疏浚沟通,将电量电费经由过程电能量市场收受接管。

六是数字化手艺鞭策源网荷储调和运转。兼顾增强源网荷储大数据扶植,基于同一平台完成源网荷储各关头数据与数字化手艺普遍同享,经由过程假造电厂、基于车联网的绿电买卖等激起电力用户在调峰等方面的潜力,进一步鞭策源网荷储调和调剂节制,进步电力系统本钱操纵效力,鞭策各方配合晋升系统调节能力。

原文首发于《电力决议计划与舆情参考》2020年10月16日第40期

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义务编辑:张桂庭

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