从国网西北电力调控分中心传来喜讯,弃风弃光

作者:美高梅手机版

陕青互济是专门针对调峰的省间互济方式。青海的负荷峰谷差较小,中午时段有大量光伏发电,调峰困难,无法充分就地消纳;同一时段,陕西减少火电出力留出备用,用以接纳青海光伏发电。进入后半夜,陕西处于负荷低谷期,此时青海停止光伏发电,接纳陕西外送电调峰。“这种调峰互济新模式利用陕西和青海调峰特性差异,在实时调度过程中开展调峰互济交易,提升两省电网平衡能力和新能源消纳水平,达到削峰填谷的作用。”青海电力调控中心副主任方保民说。截至7月26日,陕青互济今年累计开展交易102笔,减少弃电4.0亿千瓦时。

二是推进市场,不断完善辅助服务市场机制,做好跨省辅助服务市场建设工作,通过价格信号、市场机制激发企业提供调峰等辅助服务的积极性,促进电网安全稳定运行和新能源电量消纳。

其一,建成全国首个计及高占比新能源特高压直流送端电网自动电压控制系统。这个控制系统被称为电网调节“智慧大脑”,可以实现电压全过程管控及大电网多无功资源和多电压等级的协调控制,提升了新疆与西北电联网通道输送能力90万千瓦。

供热管理乱象从源头上压减了调峰空间。记者在调查中发现,过去,西北地区热电联产机组没有明确的调峰依据,各地供热面积迥异,针对供热需求热电联产机组和管理部门往往各执一词,很难有统一标准,经常出现热电联产机组规避调峰责任的情况,供热管理亟待规范。

短期措施与长效机制相协同。长效机制包括推进辅助服务市场建设、完善跨省区交易、开展新能源并网接入专项监管、新能源发展运营及保障性收购情况监管等,短期措施包括大力支持2017年6月青海的168小时全部清洁能源供电、协调解决新能源企业在运营中存在的困难等,拓宽新能源消纳渠道、优化运营环境、规范市场秩序。

据了解,截至目前,西北直调火电厂已有80%的机组开展了灵活性改造,52%的机组实现了40%额定容量的深调能力,共计可释放调峰空间143万千瓦,预计年度可增发新能源电量约41亿千瓦时,而仅2017年1年,西北直调机组通过有偿深度调峰就获利4238万元。

一个有趣的现象是,陕西巨大的峰谷差在西北地区独树一帜。“这是一条曲线和几条直线的差别。”张振宇表示,由于民用负荷多、高耗能工业相对较少,与西北其他省相比,陕西的负荷结构更接近于中东部省份,白天负荷增长较快,夜间负荷大幅回落。如此大的峰谷差对合理安排火电开机方式提出了更高要求,既要满足高峰时段用电需求,又要避免低谷时段增加额外的外送压力。“解决方法是通过西北电网统一优化和调度,高峰时段其他省份给陕西备用,通过日前和实时交易满足陕西高峰时段电力购入需求,低谷时段则反之。”张振宇说。

市场机制与政府调控相协同。为促进新能源消纳,西北能源监管局多次协调三省(区)相关政府部门和电力企业,多措并举,包括采取优化新能源与火电打捆比例、灵活调整输电价格、优化电力调度曲线、加大新能源与自备电厂发电权交易替代力度、开展热电联产机组调峰能力核定等方式,将市场机制与政府调控相融合,互为补充、互相促进,大范围、多层次推进新能源消纳工作。

其三,创新性搭建了完整的西北电网涵盖新能源的高频切机体系以及高频切机监视与预警系统,首次提出将新能源纳入高频切机防线。

“最好的办法是将本省的‘风光’和外省的‘水火’放在一个篮子里,从点、线、面上统筹考虑,取长补短,探索最适合新能源输送与消纳的统一调度模式。”张振宇告诉记者,“点”上的办法是主控制区置换。主控制区是指西北电网直接调管的优质大型火电和水电,置换的目的是将新能源大省的火电开机减至最低,为新能源发电做准备。当某省新能源不足时,利用主控制区发电补足新能源发电缺口,等该省新能源大发时再减少主控制区出力完成置换。截至7月26日,今年西北电网主控制区电量置换共计完成2108笔,增发新能源30.45亿千瓦时。

规范热电运行,增强灵活性。为合理安排运行方式、缓解供暖期调峰能力不足对新能源电量消纳的制约,2016年起,西北能源监管局陆续在宁夏、陕西、青海启动了热电联产机组发电调峰能力核定工作,今年各省(区)首轮核定结果均已印发,实现了辖区内热电联产机组发电调峰能力核定全覆盖,累计释放新能源消纳空间约3亿千瓦时。

对于如今西北电网的能源结构,秦岭电厂副总经理邢胜利打了一个形象的比喻,他说,电网就是一张办公桌,过去火电占据了很大的一块地盘,顶多和水电分季节轮流压阵,而现在风电、光伏也需要在这张办公桌上办公,且机动性强,随时都有走的可能,火电就要做那个托底的“安全垫”,要保证电网的安全。

绿色低碳发展是国家电网的期许。目前,促进新能源消纳的形势依旧严峻,任务依然艰巨,如何让挤着上网的新能源更加快速有序地外送消纳,电力调度正持续发力。

美高梅手机版游戏,注重思路研究,保障方向性。开展《西北新能源消纳机制研究》、《西北区域电力现货市场及监管机制研究》等工作,全面理清西北新能源行业发展现状,掌握当前运行中存在的问题,从产业政策、电力规划、通道建设、调度运行、安全约束、市场交易、补贴拨付等方面对当前和下一阶段工作系统性、科学性地提出解决问题的思路、措施和规则,探索通过区域辅助服务市场建设和现货市场机制等进一步消纳新能源电量。

酸:一项几乎不可能完成的任务

无论是刚刚闭幕的公司年中工作会议,还是2016年底出炉的公司新能源消纳20条,均对火电机组调峰能力建设提出明确要求,必须按照国家“十三五”规划确定的改造目标加快推进改造。按照公司部署,国网西北电力调控分中心配合开展火电机组调峰改造规划和计划,优化火电机组开机方式。今年以来,西北电网常规能源备用降至120万美高梅网上注册平台,~220万千瓦,基本降至保证安全的最小备用水平。同时,西北电网按照公司要求,打破分省备用模式,发挥西北全网备用互济作用,实现甘肃、宁夏、新疆常态负备用。

截至2018年7月底,西北电网统调装机容量合计2.40亿千瓦,从比例来看,火电约占1/2,水电约占1/7,新能源占1/3。总体来看,西北电力系统具有以下几个特点:一是省间联系密切,区域统一运行;二是各省特性不同,全网互补性强;三是装机较为富裕,电力供大于求;四是新能源发展快,弃风弃光突出;五是用电结构单一,工业占比较高;六是能源蕴藏丰富,外送规模较大。其中新能源快速发展对电力生产和运行产生了较为深远的影响,西北区域新能源主要有四个特征:

秦地罗敷女,采桑绿水边。《陌上桑》作为汉乐府民歌的名篇,歌颂了采桑女罗敷的美貌和操守,而在险峻华山脚下的秦岭电厂也秉承了罗敷女的颜值和高尚的品德。

今年上半年,国家电网公司贯彻习近平总书记关于“积极发展清洁能源,推动形成绿色发展方式和生活方式”的重要指示,落实国家关于解决清洁能源“三弃”问题的要求,积极促进清洁能源消纳,服务新能源发展措施有力,解决“三弃”问题成效明显。本文以西北电网为例,深入报道其通过开展风光水火联合统一调度,促进清洁能源消纳的有益探索。

三个协同

其七,首次将新能源参与电网频率控制内容纳入《电力系统网源协调管理技术规范》。

如何更大程度地发挥调度作用、促进新能源消纳,是摆在电力调度面前的现实问题。当甘肃、新疆、青海三省同时要求外送新能源,如何解决拥堵难题?

2017年,西北电网新能源发电量1103.7亿千瓦时,同比增长36.4%;发电占比18.8%,同比上升4.1个百分点;新能源弃电量298.12亿千瓦时,同比减少10.4%;弃电率20.3%,同比下降8.9个百分点,新能源消纳实现双升双降。2018年上半年,西北电网新能源发电量675.60千瓦时,同比增长27.86%;占总用电量的23.31%,同比上升4.62个百分点;新能源弃电量131.12亿千瓦时,同比减少17.33%;弃电率16.25%,同比下降6.83个百分点,形势还在进一步好转。

孟子曰:“天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为也,所以动心忍性,增益其所不能。”

“2016年秋季,西北能源监管局、宁夏自治区经信委联合印发《宁夏电网热电联产机组发电调峰能力核定管理办法》后,宁夏的热电联产机组已根据核定要求完成一个采暖季的安全稳定运行,为新能源充分消纳增加助力。”吕锐介绍。参与此次核定的供热机组共21台,装机719.9万千瓦,占宁夏直调总装机55.7%。据参与核定的有关专家介绍,核定结果实施后,供暖期增加宁夏电网调峰能力约96.7万千瓦,为新能源腾出了消纳空间。

装机规模大。截至今年6月底,西北电网新能源累计并网容量达到8286万千瓦,占统调总装机容量的三分之一,其中:风电装机4594万千瓦,占统调总装机的19%;光伏装机3692万千瓦,占统调总装机的16%,是全国新能源装机及占比最高的区域电网。从2009年到现在仅八年时间,西北电网新能源装机从200多万千瓦快速增长到8000万千瓦。

采访中记者了解到,西北电网在全国电网系统有多个“首”:

承担“一次能源可储、二次能源可控”的调峰作用,是火电被赋予的第二属性。在西北地区,比例较高的热电联产机组承担了调峰的主要责任,用以应对负荷峰谷差变化,提高新能源消纳比重。但在弃风弃光现象频发的冬季供暖期间,热电联产机组调峰能力变弱,新能源消纳难上加难。

虽然新能源消纳形势有了明显改观,但是受限地区网架结构并未明显改善、内需外需增速低于装机增速,特别是弃电率下降后宁夏等省区投资监测预警结果由红色转为绿色,新增容量陆续并网后又带来新的压力。因此,新能源消纳工作始终在路上。目前,西北新能源发电受限具有以下特征:从地域看,受限地区主要集中在西北电网西部,95%的限电分布在河西以西电网;从时间看,87%的限电出现在光伏集中发电时段(9时~18时),从类型看,90%的受阻原因是断面受限。

这是古人激励后人勇于面对困境,敢于自我挑战迎难而上的千古佳句,而这句话对于国网西北电力调控分中心主任张振宇而言亦有着别样的意义。

解决新能源消纳问题,更根本的方式是加快外送通道建设,为新能源在全国范围消纳创造条件。针对西北地区新能源发电本地消纳难、跨区送出难的困局,国家电网公司一直通过各种方式向有关部门沟通汇报,争取尽早核准特高压外送电力通道。如今,河西第二通道工程正在加快规划与建设。如果国家有关部门能意识到新能源电源、电网工程协调发展的重要性、紧迫性,超前核准电力外送通道项目,从规划层面解决断面受限问题,才能真正保障新能源充分消纳,推动风光水火联合统一调度发挥更大作用。

四是探索机制,进一步开展调查研究,做好《西北新能源消纳机制研究》、《西北区域电力现货市场及监管机制研究》等成果应用,服务于产业政策制定和部门决策。以继续推动清洁能源消纳能力升级为突破点,以不断完善电力市场机制为落脚点,以提高能源监管有效性和科学性为着眼点,推动西北电力行业安全、高效、科学发展。

“那天是周四下午两点半,国网西北调控分中心对我们的7号机组实施了负荷低至18万千瓦不投油稳燃AGC闭环深调实验。”秦岭电厂运行部负责人徐勇还清楚地记得当时的情景。“大家都很忐忑,空气里弥漫着不可名状的紧张气氛,让人感觉时间过得很慢,生怕会出意外。”

如果从“面”上统筹考虑,必须通过统一调度保证现货交易开展,在新能源外送拥堵时制定公平合理的通道分配规则——“新能源优先、自用优先、外送均摊”。新能源优先即保障新能源优先调度。自用优先指的是在“四鱼断面”外送电量中,省内新能源消纳电量优先于跨省区新能源电量。外送均摊则是在保障自用优先的基础上,各省外送电量平分通道富余容量。

加强调控运行,提高实效性。督促各电力调度机构练好内功,提高调控水平:优化以风光火打捆为主的省间交易,不断提高新能源比重;实现调峰交易常态化,通过省间调峰资源的合理互济,为新能源消纳创造空间;引入新能源切机措施,提升断面输送水平;创新开展新能源快速频率响应工作,提升电网频率安全防控水平;活跃日前实时电能交易,2017年以来共开展日前、实时交易及置换17000多笔,交易电量288.28亿千瓦时。

其五,首次在国内提出光伏、风电分段参与大电网快速频率响应系统性指标。

鱼卡西面集中了西北地区大部分新能源资源,哈密、酒泉千万千瓦级风电基地均驻扎此地。由于我国能源资源逆向分布,且“十二五”以来用电需求增速趋于放缓,西北地区无法实现就地平衡,亟需外送满足新能源消纳。鱼卡是西北新能源往东外送的必经之地,在鱼卡北面,有天中、祁韶两条特高压直流线路。“挤”着上网的新能源电量汇聚鱼卡、居高不下,使其成为紧张的电力抢夺环节,在整个西北电网是“兵家必争之地”。因此,如果从鱼卡东面画一条弧线,穿过敦煌、莫高、酒泉、河西四地,将与鱼卡组成一个巨大的扇形,这个扇形就是制约西北地区新能源消纳的通道断面,被电力专业人士称为“四鱼断面”。

基于以上形势,我们将继续深入贯彻党的十九大关于推进绿色发展,构建清洁低碳、安全高效的能源体系的要求,坚持绿色发展之路,坚持市场化改革之路,坚持科学监管之路。下阶段,对于已经开展得比较成熟、完善的工作,继续巩固提高;对于还在探索、布局的工作,加强研究推进。

万事俱备,只欠东风。秦岭电厂在2017年末选择了7号机组作为实验机组,并对锅炉进行了最低不投油负荷稳燃试验和性能试验,通过了西安热工院深度调峰第三方认证,之后将试验申请书、安全承诺书、深调报告书等上报国网西北电力调控分中心和国网陕西电力公司,申请参与深度调峰。

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