文 本刊記者 陳向國
“2019年上半年,國家能源局切實貫徹高質(zhì)量發(fā)展和‘放管服’改革的總要求,建立健全可再生能源電力消納保障機制,進一步完善新能源發(fā)電項目競爭性配置機制,按照《解決棄水棄風(fēng)棄光問題實施方案》《清潔能源消納行動計劃(2018-2020)》,積極采取措施加大力度消納可再生能源。上半年棄水棄風(fēng)棄光狀況持續(xù)緩解。”7月25日,國家能源局新能源和可再生能源司副司長李創(chuàng)軍在國家能源局召開的新聞發(fā)布會上說。李創(chuàng)軍介紹說,今年上半年,全國水電平均利用小時數(shù)為1674小時,同比增加169小時;全國棄風(fēng)電量105億千瓦時,平均棄風(fēng)率4.7%,同比下降4.0個百分點;全國棄光電量26億千瓦時,棄光率2.4%,同比下降1.2個百分點。那么,可再生能源(新能源)消納能力究竟是如何提升的呢?作為全球接入新能源規(guī)模最大電網(wǎng)的國家電網(wǎng)公司(簡稱國網(wǎng)),采取的措施具有代表性。
為了實現(xiàn)對新能源消納水平的提升,國網(wǎng)制定并實施促進新能源消納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,國網(wǎng)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。國網(wǎng)倡議,在推進新能源消納進程中,加快落實火電機組靈活性改造,為新能源高比例接入和運行提供支撐。國網(wǎng)正在推進的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)也將有力助推新能源消納。
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?!笆濉币詠恚拭C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。“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,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,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。今年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)能源保障奠定了基礎(chǔ)。今年,公司將加快張北—雄安特高壓交流、青?!幽?、雅中—江西、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。
電力市場化進程的不斷推進,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%。
今年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%,不僅促進了太陽能充分就地消納,還為當(dāng)?shù)匕傩仗峁┝嗽鍪招侣窂健?/p>
除了就地消納,送出的新能源也得要“接得住”。為促進新能源消納,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。
目前,在新能源接入地區(qū),國網(wǎng)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。國網(wǎng)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,促進新能源消納多級調(diào)度協(xié)同快速響應(yīng)。
措施得力,成績明顯。國網(wǎng)網(wǎng)站顯示,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,利用率達到96.3%,同比提高2.5個百分點。