·牟才榮　林　潔　楊小衛(wèi)

2016年廣西電網調峰棄水問題及應對措施和建議

·牟才榮林潔楊小衛(wèi)

一、問題的提出

2016年，廣西電網預計將新增裝機容量610.65萬千瓦（其中：核電108.6萬千瓦、火電402萬千瓦、水電6萬千瓦、風電84.05萬千瓦、光伏10萬千瓦），同時購云電電量增加50億千瓦時，達到95億千瓦時。根據(jù)負荷需求的預測分析，2016年廣西區(qū)內電量需求為負增長，預計2016年統(tǒng)調最高負荷需求1610萬千瓦，同比減少1%，統(tǒng)調發(fā)受電量需求976億千瓦時，同比減少0.7%。而電網發(fā)受電量能力達1500億千瓦時，預計水電可發(fā)電量480.2億千瓦時（其中區(qū)內水電354.4億千瓦時、購西電水電125.8億千瓦時），電網最大發(fā)受電能力達2890萬千瓦。2016年電力電量平衡整體有較大富余，其中10月最大電力盈余1210萬千瓦、月最大電量盈余67億千瓦時，全年盈余電量523億千瓦時。

在用電需求比上年減少0.7%，發(fā)電供給側新增電量高達120.5億千瓦時（其中云電入桂新增50億千瓦時，防城港核電新增66億千瓦時，風電新增4.15億千瓦時）的情況下，廣西電網2016年電力供應非常富裕，水電低谷棄水問題十分突出。

為盡可能吸納水電，減少低谷棄水電量，我們按照電量平衡法、調峰缺額法及低谷棄水累加法等三種方法對棄水情況進行了詳細測算。測算分析表明，如果不采取措施，核電機組全年發(fā)電利用小時按7600小時，按照電量平衡法測算的水電棄水電量高達60億千瓦時，若防城港核電年度電量按照5500小時安排、機組參與深度調峰、汛期棄水嚴峻時停機參與調峰，棄水電量可以降至24億千瓦時左右。

另外，如果云電送桂電量按照2015年每月實際送電計劃總共50億千瓦時考慮，即比原計劃送電廣西100億千瓦時減少為50億千瓦時，則廣西電網棄水電量還將明顯下降，控制棄水效果將十分明顯。

二、電網調峰棄水電量的科學測算

（一）測算調峰棄水電量的邊界條件

1.區(qū)內電量需求增長緩慢

根據(jù)當前廣西國民經濟發(fā)展趨勢及經濟下行壓力較大的情況，預測2016年廣西區(qū)內電量規(guī)模為976億千瓦時，比上年電量規(guī)模下降0.7%。

2.外購電量條件

（1）云電入桂電量

廣西區(qū)政府與云南省政府簽訂有購電框架協(xié)議，按照框架協(xié)議2016年云電入桂電量為100億千瓦時，考慮執(zhí)行協(xié)議允許偏差至少應購95億千瓦時。

（2）外購西電電量

廣西擁有天生橋一級電站25%、天生橋二級電站41%及龍灘電站50%電量分配份額，另外，廣西投資建設的貴州興義燃煤火電廠60萬千瓦機組的發(fā)電量也需要送回廣西。以上簡稱西電總計2016年需購西電電量為145.6億千瓦時。

3.燃煤機組的供熱最小發(fā)電負荷

按照區(qū)工信委最新組織專家核查確定，2016年廣西電網內燃煤機組有9個電廠具有供熱功能，主要有柳州電廠、來賓電廠、永福電廠、欽州電廠、南寧電廠、防城港電廠等，為了保證供熱企業(yè)正常生產，電網調度機構需要相應保證供熱發(fā)電機組最小開機發(fā)電負荷。

4.可再生能源的全額消納

按照廣西能源局規(guī)劃及可再生能源企業(yè)的投資建設計劃，2016年廣西電網內將新投產風電84萬千瓦，太陽能光伏10萬千瓦，預計新增發(fā)電量4.15億千瓦時。

5.核電機組的安全發(fā)電負荷需保證

為了保證防城港核電機組的安全穩(wěn)定運行，經同核電公司共同開展了技術論證，核電機組可開展有限條件的啟停及降負荷調峰運行。因此，本計算擬定核電機組運行邊界條件為：在發(fā)電小時為7600小時情況下，2016年2月、5～10月按80%發(fā)電負荷率調峰運行，其他月份按100%負荷率運行。在發(fā)電小時為6500小時情況下，2016年2月、7～10月按50%發(fā)電負荷率調峰運行，5～6月按80%負荷率運行，其他月份按100%負荷率運行。在發(fā)電小時為5500小時情況下，2016年2月、10月按50%發(fā)電負荷率調峰運行，5～6月按80%負荷率運行，7～9月停機，其他月份按100%負荷率運行。

6.保證電網安全穩(wěn)定技術支撐必開燃煤機組

為了保證電網安全穩(wěn)定運行降低電網安全風險，需要安排部分燃煤機組開機按最小發(fā)電負荷運行。

以上邊界條件是計算分析2016年廣西電網電力電量平衡、測算棄水富裕電量的主要依據(jù)。

（二）采用多種方法測算棄水電量

采用電量平衡法對2016年廣西電網棄水電量進行測算分析，并采用調峰缺額法、低谷棄水累加法對電量平衡法測算結果進行校核。經分析，三種方法計算出的棄水電量有一定差異，但棄水電量趨勢可供相互佐證。

1.電量平衡法

防城港核電機組參與調峰的深度及核電機組逐月的發(fā)電安排對系統(tǒng)調峰及經濟運行將產生重大影響。豐水期5～10月按照滿足電網安全、供熱需求下的火電最小開機方式，火電最小開機容量為484萬千瓦的50%參與低谷調節(jié)平衡（預計全年火電發(fā)電利用小時約2230小時，發(fā)電量305億千瓦時），同時西電及云電按總調安排計劃電量及最小電力全額購買的條件下，用電量平衡法測算的調峰棄水電量為：①若核電機組按常規(guī)發(fā)電利用小時7600小時、調峰深度80%運行，預計全年棄水電量60億千瓦時，全年最大低谷棄水電力約330萬千瓦；②當核電發(fā)電利用小時下降到6500小時、節(jié)假日及汛期調峰深度按50%運行，預計全年棄水電量44億千瓦時，全年最大調峰棄水電力約260萬千瓦；③當核電發(fā)電利用小時下降到5500小時、節(jié)假日及汛期調峰深度按50%甚至停機運行，預計全年棄水電量24億千瓦時，全年最大調峰棄水電力約210萬千瓦。（見表1、表2）

表1　2016年充水情況（電量平衡法）單位：億千瓦時

表2　采取相應措施后棄水電量變化情況（電量平衡法）單位：億千瓦時

2.調峰缺額法

豐水期5～10月火電機組按照安全、供熱最小開機方式，最小開機容量為484萬千瓦，火電最低出力按開機容量的50%，核電機組最小出力按開機的80%，水電最小出力參照2015年實際發(fā)電情況，考慮2016年整體統(tǒng)調負荷下降，按照調峰缺額法測算棄水情況為：2～12月將出現(xiàn)24～330萬千瓦富裕水電電力，按每天低谷時段棄水8小時測算，全年低谷棄水電量將達到42億千瓦時，參考2015年棄水情況，低谷棄水電量約占總棄水電量的75%，預計全年棄水電量約56億千瓦時。當核電發(fā)電利用小時分別下降到6500小時、5500小時情況下，低谷棄水電量將分別下降至36億千瓦時和29億千瓦時，對應全年棄水電量約48億千瓦時和39億千瓦時。（見表3、表4）

3.低谷棄水累加法

根據(jù)調峰平衡結果，2016年6～10月廣西存在24～260萬千瓦富裕水電電力，富裕水電電力的增加主要是由于防城港核電機組投運、云電入桂電量的增加以及負荷總體需求下降造成。2016年7～9月按核電全停參與調峰、云電低谷比2015年新增60～100萬千瓦電力、系統(tǒng)平均低谷負荷比2015年下降20萬千瓦測算，按照低谷棄水累加法測算，2016年廣西電網低谷時段（平均每天8小時）將比2015年新增棄水電量16.5億千瓦時，參考2015年棄水情況，低谷棄水電量約占總棄水電量的75%，預計全年新增棄水電量約22億千瓦時，加上2015年已經發(fā)生的棄水電量8.34億千瓦時，測算2016年棄水電量約為30.3億千瓦時。（見表5）

（三）減少云電送桂電量對棄水電量的影響

如果云電送桂電量按照2015年每月實際送電計劃總共49.1億千瓦時考慮，應用電量平衡法進行棄水敏感性計算分析，火電豐水期5～10月按照滿足電網安全、供熱需求的最小開機方式測算，通過2016年廣西電網電力電量平衡計算分析，廣西電網2016年基本可以不棄水。（見表6）

表3　2016年棄水情況（調峰缺額法低谷按照8小時計算）單位：億千瓦時

表4　采取相應措施后棄水電量變化情況（調峰缺額法低谷按照8小時計算）單位：億千瓦時

三、應對電網棄水調峰問題的措施建議

（一）系統(tǒng)運行精心控制方面

1.加強電網日常運行的精細化調控

提高系統(tǒng)負荷預測、來水預測的準確性，挖掘區(qū)內各種電源的調峰潛力，對區(qū)內火電機組開機方式及運行出力進行滾動優(yōu)化。

2.挖掘可調節(jié)水電站的調峰潛力

在汛期統(tǒng)調水電站中，根據(jù)不同水電站來水不同、季（日）調節(jié)能力不同，挖掘可調節(jié)水電站的調峰潛力，加強水情預報，精心調度、統(tǒng)籌安排，努力減少棄水電量。

3.協(xié)調西電水電參與調峰

密切跟蹤總調調度的天一及龍灘電站的來水及水庫水位情況，利用購西電（天一、天二及龍灘）份額電力電量深度參與廣西電網調峰，提高區(qū)內水電電量利用率。

4.研究制訂火電最小開機方式

在保證電網安全穩(wěn)定前提下，根據(jù)各月電網設備檢修、負荷需求、熱電機組供熱及水電來水情況，研究制訂火電最小開機方式，以適應水電富裕情況下多發(fā)水電需要，避免不必要的火電占用水電發(fā)電空間。

5.火電機組深度調峰運行

對于按電網最小方式開機的火電運行機組，在水電富裕調峰困難時段，按深度調峰（指最小技術出力按容量的20～30%考慮）方式安排發(fā)電負荷，并嚴格進行發(fā)電負荷曲線的考核。利用來賓BOT機組調峰性能強的特點，必要時安排啟停調峰。

6.加強對自備電廠的運行管理，要求其參加系統(tǒng)調峰運行

加強對并網運行的大型自備機組運行管理，在汛期水電富裕時段，督促其參與電網調峰運行，低谷時段降低發(fā)電出力，可能情況下白天也要減負荷運行。

（二）宏觀調控方面

1.適當調減云電送桂電量

根據(jù)2016年廣西用電需求放緩及電力體制改革新形勢，深入研究云電送桂規(guī)模、曲線、價格對廣西電力電量平衡、電力企業(yè)經營乃至電力長遠發(fā)展的影響，主動向自治區(qū)政府有關部門匯報溝通，推動廣西、云南兩省區(qū)政府盡快協(xié)商確定2016年及“十三五”云電送桂電量規(guī)模安排。

2.協(xié)調調減核電年度計劃電量

協(xié)調總調參考廣西區(qū)工信委對核電調控思路（核電利用小時為火電基礎利用小時數(shù)的2.5倍），防城港核電2016年利用小時數(shù)暫按5500小時左右安排，但是該利用小時數(shù)遠低于國內其他地區(qū)的核電利用小時數(shù)，需要與政府電力主管部門、核電廠充分協(xié)商溝通，確定各方都能夠接受的發(fā)電小時數(shù)。

3.加快建立市場化的供需平衡補償機制

鑒于廣西當前及未來幾年用電需求趨緩、電力供應出現(xiàn)富余，水火、火火、火核之間矛盾日益突出，亟需建立市場化的電力供應合理補償機制，開展水火、火火、火核之間的發(fā)電權交易等市場化交易模式，平衡各類電源企業(yè)利益，緩解生產經營壓力，維護系統(tǒng)安全和社會穩(wěn)定。

4.探討參與廣東電力市場競爭售電的可能性

廣東電力市場規(guī)模較大，已經建立了電力交易系統(tǒng)，利用電改實施電力市場化交易機制，研究電網公司代區(qū)內火電參與廣東電力市場競爭交易，按照“價格傳導”模式增加廣西電網送廣東電量，拓展廣西售電規(guī)模。

5.西電水電公平承擔棄水電量問題

在廣西電網水電大量棄水情況下，建議廣西購西電水電也應該按比例承擔部分棄水電量，體現(xiàn)公平、公正的調度原則。

（作者單位：廣西電網公司）

表5　2016年棄水情況（低谷棄水累加法低谷按照8小時計算）單位：億千瓦時

表6　云電按2015年水平測算棄水電量（電量平衡法）單位：億千瓦時