郭金茂

（中國三峽新能源（集團）股份有限公司內(nèi)蒙古分公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

引言

根據(jù)輸電線路負荷特性，參與調(diào)峰可以大大提高系統(tǒng)調(diào)峰能力。通過峰谷電價的需求側(cè)響應(yīng)可以降低系統(tǒng)運行成本，具有良好的經(jīng)濟性。增加能源存儲設(shè)備，改善系統(tǒng)靈活性調(diào)度，降低燃煤電廠的煤炭消耗和維護成本。新能源并網(wǎng)水平的持續(xù)提高對電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力提出了更高的要求?，F(xiàn)有研究表明，利用熱電聯(lián)產(chǎn)機組調(diào)峰能力促進新能源消費的積極作用。但是，垂直綜合調(diào)度模式一般認為，每個發(fā)電機對電網(wǎng)調(diào)峰命令無條件響應(yīng)，無論是否參與發(fā)電機組調(diào)峰服務(wù)。如果單位參與電網(wǎng)調(diào)峰，會影響自身的運行效率和費用，因此無償要求調(diào)峰服務(wù)也不無道理。在中國現(xiàn)有的調(diào)度系統(tǒng)中，調(diào)峰補償是激勵各單位在電網(wǎng)中主動應(yīng)對調(diào)峰的有效手段。本論認為，對超過火電廠基本調(diào)峰范圍的調(diào)峰服務(wù)，應(yīng)進行補償?；谡{(diào)峰補償調(diào)度模式，許多研究假定熱電聯(lián)產(chǎn)機組不提供 基于源-網(wǎng)-荷-儲調(diào)峰能力，而只對現(xiàn)有火力發(fā)電的 基于源-網(wǎng)-荷-儲調(diào)峰能力、調(diào)峰成本等問題進行研究。熱電聯(lián)產(chǎn)機組加熱限制下調(diào)峰潛力的現(xiàn)有研究一般認為，基于調(diào)峰補償機制的加熱約束簡單單模型是熱負載弱梁和熱電比約束。由于熱電聯(lián)產(chǎn)機組的運行受熱力系統(tǒng)復(fù)雜運行的限制，可以充分利用熱力系統(tǒng)熱存儲能力支持電力系統(tǒng)調(diào)峰，因此這種簡單的建模方法并不能反映熱電聯(lián)產(chǎn)機組的可用調(diào)峰能力和調(diào)峰補償激勵下參與電網(wǎng)調(diào)峰倡議的實際能力。本文研究了熱電聯(lián)產(chǎn)機組的調(diào)峰能力、調(diào)峰成本和調(diào)峰方案。充分考慮熱力系統(tǒng)的復(fù)雜運行約束，建模分析了電網(wǎng)中參與調(diào)峰的熱電聯(lián)供電廠的可用調(diào)峰容量和調(diào)峰成本，然后基于調(diào)峰補償機制，提出了熱電聯(lián)供調(diào)峰方案的電氣調(diào)整調(diào)度方法，最后通過實例分析驗證了本文模型和調(diào)度方法的有效性。

一、基于源-網(wǎng)-荷-儲調(diào)峰資源優(yōu)化配置建議

（一）發(fā)電側(cè)：優(yōu)化 基于源-網(wǎng)-荷-儲調(diào)峰機制：通過常規(guī)煤電機組靈活性改造，到 2025 年最大調(diào)峰能力 1 300 萬千瓦，其中深調(diào)容量約577 萬千瓦，占最大調(diào)峰能力的 44%。通過供熱機組“熱電解耦”改造，到 2025 年供熱機組基礎(chǔ)最大調(diào)峰能力約 180 萬千瓦，考慮供熱機組深調(diào)能力后，最大調(diào)峰能力達到465 萬千瓦?？s短常規(guī)煤電機組的開停機周期也可以改善新能源的調(diào)峰棄電。深化自備調(diào)度機制：按照西北電力電控中心相關(guān)數(shù)據(jù)進行測算，考慮 A 區(qū)自備電廠企業(yè)下網(wǎng)能力等因素，預(yù)計電網(wǎng)自備電廠可釋放調(diào)峰能力約 40 萬千瓦，占自備電廠容量的 30%左右。

（二）電網(wǎng)側(cè)：電網(wǎng)側(cè)跨區(qū)直流運行方式對系統(tǒng)調(diào)峰特性較大影響，按照送端負荷特性參與調(diào)峰，可顯著提高系統(tǒng)調(diào)峰能力。通過多種運行方式分析，2025 年通過提高部分月份凈負荷曲線低谷交直流聯(lián)網(wǎng)線路輸送功率，可提高系統(tǒng)調(diào)峰能力超過200 萬千瓦左右。

（三）需求側(cè)：從宏觀層面來看，主要是通過電能替代增加負荷體量，拓展基礎(chǔ)消納能力，預(yù)計到 2025 年將代替超過 100 億度；從微觀層面看，主要是通過需求側(cè)資源響應(yīng)挖掘已有負荷資源潛力，利用市場交易和電價機制提高需求側(cè)資源潛力的發(fā)揮，通過峰谷分時電價時段和電價調(diào)整可優(yōu)化系統(tǒng)凈負荷曲線，峰段功率下降14%，谷段功率上升 11%，移峰填谷作用明顯。

二、基于源-網(wǎng)-荷-儲調(diào)峰對電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定以及新能源電力接入的影響

源-網(wǎng)絡(luò)-負載-存儲調(diào)峰嚴重影響電網(wǎng)負載峰谷差異，導(dǎo)致發(fā)電廠輸出下降，發(fā)電機執(zhí)行調(diào)峰超出基本調(diào)峰范圍的工作方式。源-網(wǎng)絡(luò)-負荷-存儲調(diào)峰是將負荷減少到電站鍋爐最小穩(wěn)定燃燒負荷以下。源-網(wǎng)絡(luò)-荷蘭-存儲調(diào)峰緩解電網(wǎng)中出現(xiàn)的峰谷差異問題，直接減少電力浪費造成的經(jīng)濟損失。在現(xiàn)有的我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，調(diào)峰能力越高，能確保新的能源容量。目前我國發(fā)電機主要以火力發(fā)電機組為主運行，依賴火電廠的源-網(wǎng)-荷蘭-調(diào)峰是必然選擇。源-網(wǎng)絡(luò)-負載-存儲調(diào)峰通過增加調(diào)峰容量在電力系統(tǒng)中配置FM電源，使系統(tǒng)頻率處于可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。目前，可以執(zhí)行源-網(wǎng)絡(luò)-負載-存儲調(diào)峰的單元容量很大，但由于調(diào)峰特性響應(yīng)速度、負載跟蹤功能等原因，無法跟上施加在電網(wǎng)上的頻率波動。火力發(fā)電廠只能具有特定頻率段的平坦能力，火力發(fā)電廠容量范圍以外的高頻波動會影響電網(wǎng)。因此，目前的源-網(wǎng)絡(luò)-荷蘭-存儲調(diào)峰單元提高了火電廠的運行靈活性和燃料靈活性，提高了現(xiàn)有火電廠的調(diào)峰幅度、攀登能力和啟動停止速度，減少了對燃料的依賴。我將努力有效地連接電網(wǎng)，確保安全穩(wěn)定的電網(wǎng)運行。

結(jié)束語

總之，利用需求側(cè)響應(yīng)的分時電價與可中斷負荷，將負荷側(cè)資源積極參與到電網(wǎng)調(diào)峰中，并與火電機組相結(jié)合，建立了考慮需求響應(yīng)及火電機組 基于源-網(wǎng)-荷-儲調(diào)峰的含高比例新能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型。隨著儲能技術(shù)的不斷發(fā)展，可同時作為發(fā)電資源與負荷資源，為緩解調(diào)峰壓力帶來了新的動力。