衛(wèi)鵬杰

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力調(diào)度控制中心，山西太原 030021）

0 前言

目前，提升山西省新能源消納的措施包括不斷提升火電機(jī)組調(diào)峰能力、提高省內(nèi)用電負(fù)荷、擴(kuò)大外送電能力、參與華北區(qū)域調(diào)峰市場(chǎng)、參與國(guó)調(diào)跨區(qū)現(xiàn)貨市場(chǎng)等。受?chē)?guó)家電網(wǎng)“度電必爭(zhēng)”消納新能源思路影響，省內(nèi)新能源發(fā)電企業(yè)參與跨區(qū)現(xiàn)貨交易消納新能源積極性并不高。受整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行大環(huán)境及經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型影響，在新能源大規(guī)模并網(wǎng)運(yùn)行、持續(xù)大容量并網(wǎng)的新形勢(shì)下，山西省用電負(fù)荷增長(zhǎng)乏力，無(wú)法積極促進(jìn)新能源消納。山西外送電能力主要受江蘇用電負(fù)荷、華北其他區(qū)域用電負(fù)荷及用電特性影響，無(wú)法保證可靠外送電。受華北區(qū)域跨省消納新能源“先用盡省內(nèi)調(diào)峰資源再進(jìn)行跨省消納”基本原則影響，省內(nèi)新能源企業(yè)基本處于分?jǐn)偪缡≌{(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用的被動(dòng)局面。從以上分析可知，只有省內(nèi)火電企業(yè)積極進(jìn)行機(jī)組靈活性改造，深挖機(jī)組調(diào)峰潛能，深度參與調(diào)峰消納新能源，才能形成“調(diào)峰性能好的機(jī)組運(yùn)行有利潤(rùn)、新能源發(fā)電多消納”的良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)多方共贏的局面。

1 山西電網(wǎng)火電機(jī)組參與深度調(diào)峰消納新能源能力分析

本文以極寒期1月份為例，按照國(guó)家能源局山西監(jiān)管辦公室“山西省調(diào)供熱機(jī)組運(yùn)行方式計(jì)算預(yù)測(cè)結(jié)果”[1]中核定的供熱機(jī)組實(shí)際運(yùn)行出力上下限，結(jié)合機(jī)組實(shí)際供熱需求，分析山西電網(wǎng)機(jī)組參與深度調(diào)峰消納新能源能力。計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 2020年1月份供熱機(jī)組調(diào)峰能力分析

由表1可知，山西電網(wǎng)極寒期供熱機(jī)組開(kāi)機(jī)率為81.23%，開(kāi)機(jī)容量為2 985萬(wàn)kW。受供熱影響，供熱機(jī)組最大出力為2 638萬(wàn)kW，高峰出力系數(shù)僅為88.39%；供熱機(jī)組最小出力為1 907萬(wàn)kW，低谷出力系數(shù)為63.90%，供熱機(jī)組調(diào)峰區(qū)間僅為24.49%。隨著供熱面積逐年擴(kuò)大，供熱機(jī)組調(diào)峰靈活性能力逐年變窄，山西電網(wǎng)面臨“高峰帶不上去負(fù)荷無(wú)法滿(mǎn)足高峰電力平衡需求，低谷降不下來(lái)無(wú)法有力消納新能源”的尷尬局面。為了進(jìn)一步促進(jìn)清潔能源消納，山西省能源局發(fā)布了《山西火電機(jī)組靈活性改造技術(shù)路線(xiàn)指導(dǎo)意見(jiàn)及驗(yàn)收規(guī)范》（晉能源電力發(fā)〔2019〕194號(hào)），山西省火電企業(yè)據(jù)此開(kāi)展了靈活性改造，目前已有9家企業(yè)共12臺(tái)機(jī)組完成了試驗(yàn)驗(yàn)證，改造后符合“純凝機(jī)組最小技術(shù)出力達(dá)到30%～40%額定容量，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組最小技術(shù)出力達(dá)到40%～50%額定容量”[2]，為消納山西省新能源做出了積極貢獻(xiàn)并獲得了補(bǔ)償收益。

1.1 靈活性改造后供熱機(jī)組極寒期深度調(diào)峰能力分析

山西省已有9家12臺(tái)機(jī)組完成了靈活性改造，機(jī)組運(yùn)行的具體數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 靈活性改造機(jī)組最小出力及調(diào)峰空間增加量

由表2可知，極寒期供熱機(jī)組可增加深度調(diào)峰能力55.9萬(wàn)kW，非供熱機(jī)組可增加深度調(diào)峰能力30萬(wàn)kW。完成靈活性改造的供熱機(jī)組，供熱期如果按照每天14 h提供深度調(diào)峰服務(wù)，按照31 d計(jì)，每月可多消納清潔能源2.43億kW·h。在中午氣溫較高時(shí)段，若供熱機(jī)組短時(shí)降低供熱參數(shù)，又可以進(jìn)一步增加調(diào)峰深度，提升清潔能源的消納能力。

1.2 未進(jìn)行靈活性改造非供熱機(jī)組極寒期深度調(diào)峰能力分析

未進(jìn)行靈活性改造非供熱機(jī)組最小出力及增加調(diào)峰空間情況見(jiàn)表3。針對(duì)表3中運(yùn)行性能好、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的非供熱電廠，雙機(jī)運(yùn)行時(shí)若1臺(tái)機(jī)組保持正常運(yùn)行，另1臺(tái)機(jī)組適當(dāng)降低最低出力，預(yù)計(jì)可增加消納新能源調(diào)峰能力18～36萬(wàn)kW。如果機(jī)組每天按照45%出力深度調(diào)峰運(yùn)行8 h，40%出力深度調(diào)峰運(yùn)行6 h，每月按31 d計(jì)，每月可多消納清潔能源1.13億kW·h。

1.3 極寒期全網(wǎng)機(jī)組深度調(diào)峰能力分析

綜上所述，供熱機(jī)組可以增加深度調(diào)峰能力55.9萬(wàn)kW，非供熱機(jī)組可以增加深度調(diào)峰能力48.3～66萬(wàn)kW，合計(jì)增加深度調(diào)峰能力104.2～121.9萬(wàn)kW。全網(wǎng)機(jī)組深調(diào)每月可多消納新能源3.56億kW·h。

表3 未進(jìn)行靈活性改造非供熱機(jī)組最小出力及調(diào)峰空間增加量

2 2019年山西電網(wǎng)機(jī)組調(diào)峰補(bǔ)償情況分析

2.1 山西電網(wǎng)2019年逐月調(diào)峰補(bǔ)償總費(fèi)用

2019年，按照“兩個(gè)細(xì)則”調(diào)峰補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)條款[3]，山西電網(wǎng)調(diào)峰補(bǔ)償總費(fèi)用共計(jì)5.05億元。受消納新能源影響，供熱期調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用總體高于非供熱期，具體情況如圖1所示。

圖1 山西電網(wǎng)2019年逐月調(diào)峰補(bǔ)償總費(fèi)用

2.2 山西電網(wǎng)2019年基本調(diào)峰、深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰逐月補(bǔ)償費(fèi)用

每年1—3月、11—12月既是風(fēng)電大風(fēng)期又是冬季供熱期，山西電網(wǎng)面臨保清潔能源消納、保居民供熱的雙重考驗(yàn)。為了充分消納新能源，山西電網(wǎng)積極調(diào)用機(jī)組進(jìn)行深度調(diào)峰，供熱期深度調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用總體高于基本調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用。非供熱期，基本不存在消納困難，深度調(diào)峰費(fèi)用大幅下降，具體情況如圖2所示。

圖2 山西電網(wǎng)2019年基本調(diào)峰、深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰逐月補(bǔ)償費(fèi)用

2.3 山西電網(wǎng)2019年基本調(diào)峰、深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰逐月補(bǔ)償前10家發(fā)電企業(yè)

機(jī)組深度調(diào)峰補(bǔ)償情況見(jiàn)表4。由表4可知，深度調(diào)峰補(bǔ)償收益較多的前3名均為靈活性改造后的供熱機(jī)組，從調(diào)峰補(bǔ)償總費(fèi)用來(lái)看，塔山電廠、河曲電廠是山西省60萬(wàn)kW級(jí)主力機(jī)組，性能優(yōu)異，榮列調(diào)峰補(bǔ)償?shù)?名、第3名。河光熱電廠、京玉熱電廠、榮呈熱電廠因靈活性改后深度調(diào)峰補(bǔ)償收益多，總調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用分列第2位、第4位、第5位。神泉電廠、軒崗熱電廠、武鄉(xiāng)電廠、左權(quán)發(fā)電廠均為山西省60萬(wàn)kW級(jí)主力機(jī)組，挺進(jìn)前10位。從上述發(fā)電廠調(diào)峰補(bǔ)償收益分析可知，在山西電網(wǎng)持續(xù)接入新能源的大形勢(shì)下，越早開(kāi)展機(jī)組靈活性改造，積極參與深度調(diào)峰，越能盡快從調(diào)峰市場(chǎng)獲得收益。建議省內(nèi)其他發(fā)電企業(yè)深入研究國(guó)家政策，加快企業(yè)轉(zhuǎn)型，以期盡早從能源服務(wù)中獲取收益。

表4 機(jī)組深度調(diào)峰補(bǔ)償情況分析

3 結(jié)論與展望

通過(guò)分析極寒期供熱機(jī)組調(diào)峰能力、完成靈活性改造的機(jī)組可增加的調(diào)峰空間、非供熱機(jī)組深度調(diào)峰空間、靈活性改造后機(jī)組深度調(diào)峰及調(diào)峰補(bǔ)償收益情況，利用具體數(shù)據(jù)印證了在山西電網(wǎng)持續(xù)接入新能源的大形勢(shì)下，越早開(kāi)展機(jī)組靈活性改造，積極參與深度調(diào)峰，越能盡快從調(diào)峰市場(chǎng)獲取收益的結(jié)論。建議通過(guò)確保機(jī)組靈活性改造政策連貫、執(zhí)行到位，引導(dǎo)火電企業(yè)積極進(jìn)行靈活性改造；進(jìn)一步優(yōu)化深度調(diào)峰補(bǔ)償機(jī)制，引導(dǎo)火電企業(yè)積極參與深度調(diào)峰，獲得補(bǔ)償收益；同時(shí)，積極引導(dǎo)新能源場(chǎng)站參與市場(chǎng)交易，形成合力，促進(jìn)新能源消納。