2018年，國家電網(wǎng)有限公司經(jīng)營(yíng)區域內連續兩年實(shí)現新能源消納“雙升雙降”(新能源發(fā)電量和占比增加，新能源棄電量和棄電率下降)目標。在近年來(lái)新能源裝機大幅增加的情況下，國家電網(wǎng)是如何做到的呢?近日，記者就此事專(zhuān)程赴甘肅、河南等地進(jìn)行了調查采訪(fǎng)。
“我們風(fēng)電場(chǎng)從2016年開(kāi)始消納情況逐步好轉，發(fā)電量快速增長(cháng)，2018年發(fā)電量突破1.6億千瓦時(shí)，改變了多年經(jīng)營(yíng)困難的局面，企業(yè)經(jīng)營(yíng)從虧損轉為盈利。”2月24日，在甘肅省白銀市平川區，國投白銀風(fēng)電有限公司撿財塘風(fēng)電場(chǎng)總經(jīng)理王曉明告訴記者。
市場(chǎng)交易是甘肅省2018年新能源消納的利器。2018年，國家電網(wǎng)進(jìn)一步擴大新能源交易市場(chǎng)，健全省間交易制度，創(chuàng )新交易品種，積極組織省間交易，持續擴大跨區富余新能源現貨交易規模，同時(shí)開(kāi)展6個(gè)省內電力現貨市場(chǎng)試點(diǎn)工作。新能源消納難題就在這一次次省內或省間“談交易”中得到化解。
新能源大省消納度過(guò)最困難時(shí)期
在中國新能源版圖上，呈“楔子”型嵌入中國西北地區的甘肅省因為優(yōu)越的風(fēng)光條件而占據重要地位。
截至2018年12月底，甘肅省發(fā)電總裝機容量5113萬(wàn)千瓦，其中新能源裝機占比41.5%，成為甘肅省第一大電源。在全國，甘肅省新能源裝機總容量位居第五位。“十二五”期間，甘肅省風(fēng)電裝機容量和發(fā)電量年均增長(cháng)51.86%、43.47%，光伏裝機容量和發(fā)電量年均增長(cháng)213.91%、263.93%。
“2014年我們這里還不限負荷，2015年新能源裝機規模大幅度增長(cháng)之后才開(kāi)始出現消納難題。這些年，甘肅電網(wǎng)在新能源消納方面做了大量工作，消納情況逐年好轉，我們的發(fā)電量也從2016年以后逐年上升。2018年，我們的棄風(fēng)率下降至1.73%，比2017年降低10.4個(gè)百分點(diǎn)。”王曉明告訴記者，年發(fā)電量1.6億千瓦時(shí)是撿財塘風(fēng)電場(chǎng)的盈虧臨界點(diǎn)，2018年風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際發(fā)電量1.64億千瓦時(shí)。
據記者了解，國網(wǎng)甘肅省電力公司主要從3種渠道促進(jìn)新能源消納。
一是電力電量外送，包含跨省區中長(cháng)期外送和現貨交易;
二是增加省內用電量，包括省內增量大用戶(hù)以及通過(guò)電網(wǎng)大力實(shí)施電能替代、“煤改電”清潔取暖等;
三是挖掘省內調峰潛力，包括常規火電廠(chǎng)深度調峰和自備電廠(chǎng)“虛擬儲能模式”等。
“十二五”以來(lái)，甘肅境內電網(wǎng)累計投資760億元，建設了750千伏第一、二通道和一系列330千伏送出工程，滿(mǎn)足新能源項目接入和送出需要，大幅消除了電網(wǎng)“卡脖子”問(wèn)題。特別是2017年8月，世界首條以輸送新能源為主的甘肅酒泉至湖南特高壓直流工程(即“祁韶直流”)建成投運，成為甘肅省新能源外送的有力通道。2018年祁韶直流外送電量157.7億千瓦時(shí)，占全部外送電量的49.9%。
甘肅電力調度控制中心計劃處副處長(cháng)楊春祥認為，外送電量的大幅度增加是甘肅2018年新能源消納成效的關(guān)鍵。2016年，甘肅省外送電量156億千瓦時(shí)，2017年增加到202億千瓦時(shí)，2018年陡然增加到325億千瓦時(shí)，其中新能源外送電量155億千瓦時(shí)。“富余100多萬(wàn)千瓦新能源電力對甘肅很多了，但是納入全國電網(wǎng)的大盤(pán)子來(lái)說(shuō)就不大了。”楊春祥說(shuō)。
在2017年大幅下降的基礎上，2018年甘肅省棄風(fēng)率再下降13.8個(gè)百分點(diǎn)，棄光率下降10.47個(gè)百分點(diǎn)，新能源棄電率下降13.19個(gè)百分點(diǎn)。連續兩年棄電率下降均超過(guò)10%，超額完成“雙升雙降”任務(wù)。新能源發(fā)電占總發(fā)電比例從2014年的14%提高到2018年的23.73%;清潔能源發(fā)電占總發(fā)電比例從2014年的47%提高到2018年的53.99%。
現貨市場(chǎng)是新能源消納的新利器
從甘肅酒泉乘著(zhù)祁韶直流“專(zhuān)列”到達湖南，再經(jīng)過(guò)華中電網(wǎng)的換乘，最后坐上三峽至廣州±500千伏直流的快車(chē)，2018年甘肅省7000多萬(wàn)千瓦的新能源進(jìn)行了一次最遠到廣州的“旅行”。
“為緩解新能源棄風(fēng)棄光矛盾，國網(wǎng)甘肅電力公司不斷開(kāi)拓市場(chǎng)，開(kāi)展跨省區中長(cháng)期外送、現貨交易;挖掘省內潛力，開(kāi)展新能源與自備電廠(chǎng)發(fā)電權替代、省內大用戶(hù)及增量用戶(hù)直接交易，新能源市場(chǎng)化消納成效顯著(zhù)。2018年市場(chǎng)化消納比例達到59.34%。”國網(wǎng)甘肅省電力公司調度控制中心計劃處處長(cháng)龐偉談及2018年新能源市場(chǎng)時(shí)這樣對記者說(shuō)。
承受著(zhù)繁重新能源消納任務(wù)的甘肅省堅持市場(chǎng)化方向。2018年，甘肅省通過(guò)開(kāi)展自備電廠(chǎng)發(fā)電權置換交易，全年完成置換電量33.36億千瓦時(shí)，通過(guò)開(kāi)展西北區域置換、短期實(shí)時(shí)及甘新互濟交易，多發(fā)新能源電量4.45億千瓦時(shí)。通過(guò)開(kāi)展省內直接交易，完成新能源大用戶(hù)直接交易電量2.68億千瓦時(shí)，就地消納交易電量0.92億千瓦時(shí)。特別是通過(guò)積極開(kāi)展富余新能源跨省區現貨交易，完成交易電量32.49億千瓦時(shí)，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%。
“為更好地促進(jìn)新能源消納，甘肅現貨市場(chǎng)機制設計緊密，結合甘肅電網(wǎng)新能源裝機容量大、占比高的特點(diǎn)，堅持市場(chǎng)化改革方向，堅持促進(jìn)新能源消納和綠色發(fā)展理念，建設符合甘肅特點(diǎn)的電力現貨市場(chǎng)。在省內無(wú)法消納新能源存在棄風(fēng)棄光時(shí)，組織新能源企業(yè)參與跨區現貨交易，對省內調峰受限新能源開(kāi)展跨省區現貨交易及余量出清。”甘肅電力調度控制中心調控處處長(cháng)龐偉說(shuō)。
他進(jìn)一步介紹道，甘肅省在現貨市場(chǎng)的市場(chǎng)模式選擇時(shí)，利用省內用電負荷和外送電量形成的全電量空間進(jìn)行優(yōu)化的方式來(lái)增加新能源消納空間。“我們根據新能源超短期預測準確率高的特點(diǎn)，在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中，允許新能源根據超短期預測二次報價(jià)，調整日前預測偏差，進(jìn)一步促進(jìn)了新能源消納。”
作為西北新能源消納的重要省份，河南是電力現貨交易市場(chǎng)的“大買(mǎi)家”。2018年河南現貨交易成交量16.5億千瓦時(shí)，占全國現貨交易總成交量的24%，繼2017年后再次排名第一。
“我們加強與西北兄弟省份的溝通協(xié)調，及時(shí)掌握西北通道及現貨組織情況，充分利用通道富余容量開(kāi)展現貨交易，最大限度購入西北地區棄風(fēng)、棄光電量。尤其是夜間時(shí)段，西北地區棄風(fēng)、棄光嚴重，加強精益化實(shí)時(shí)調控，積極參與日內現貨交易。河南的現貨理念是，最大程度地利用通道調峰空間，對現貨新能源電量全額申購，最大程度購入新能源。”國網(wǎng)河南省電力公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“國網(wǎng)河南電力”)調度控制中心計劃處處長(cháng)張樹(shù)森介紹說(shuō)。
在省間現貨市場(chǎng)交易的基礎上，2018年12月27日，甘肅省內現貨市場(chǎng)試點(diǎn)工作啟動(dòng)，利用市場(chǎng)化機制開(kāi)展新能源與省內火電機組發(fā)電權轉讓?zhuān)龠M(jìn)新能源多發(fā)電量，火電機組在市場(chǎng)獲得補償。
“新能源有不穩定的特性，現貨市場(chǎng)交易是專(zhuān)門(mén)針對新能源的特點(diǎn)，為解決棄風(fēng)棄光等問(wèn)題而建立的。在現貨市場(chǎng)中，新能源發(fā)電成本及報價(jià)低于火電，所以用戶(hù)會(huì )主動(dòng)選擇購買(mǎi)新能源電量替代火電電量?，F貨市場(chǎng)交易的電量是原來(lái)新能源發(fā)電量基礎上的增量部分，對促進(jìn)新能源消納非常有價(jià)值。省內現貨市場(chǎng)目前試運行兩個(gè)月，新能源每日平均發(fā)電量較中長(cháng)期增加1690萬(wàn)千瓦時(shí)。”龐偉介紹說(shuō)。
消納省份全面為新能源騰出空間
從西北天山橫亙的新疆哈密到中原腹地鄭州，有一條全長(cháng)2192千米的特高壓直流輸電線(xiàn)路途經(jīng)6省(區)，把我國大西北的清潔能源穩定地送入華中地區。該線(xiàn)路被命名為“天中直流”的哈密—鄭州±800千伏特高壓直流工程起點(diǎn)是新疆哈密南部能源基地，春秋季送入河南省的最大電量占河南省網(wǎng)用電量的17%。
2018年，河南消納省外新能源電量167.3億千瓦時(shí)，購入新能源電量占西北電網(wǎng)新能源送出總量的41.3%，占西北電網(wǎng)新能源送華中區域總量的61.6%。
作為新能源消納的大省，河南省政府近年來(lái)對引入外電持大力歡迎的態(tài)度，從政策上給予高度支持，多個(gè)文件中均明確提出要大力吸納省外清潔能源，并確立了“節能優(yōu)先、內源優(yōu)化、外引多元，創(chuàng )新引領(lǐng)”的能源方針。
“天中直流連接新疆與河南，而河南因為有充足的火電機組可以參與調峰，在促進(jìn)西北新能源消納中具有獨特優(yōu)勢。國網(wǎng)河南電力全面落實(shí)國家電網(wǎng)促進(jìn)新能源跨省跨區消納的工作部署，主動(dòng)納入全國新能源消納格局，將西北地區新能源作為河南電力供給的首選，采取各種措施，千方百計增加西北地區新能源電量，緩解西北地區新能源消納矛盾。”國網(wǎng)河南省電力公司副總政工師孫金泉對記者說(shuō)。
據河南電力調度控制中心副主任鎬俊杰介紹，在西北地區新能源大發(fā)期間，河南電力盡最大可能壓低省內火電機組開(kāi)機，確保具備天中直流全天一條線(xiàn)滿(mǎn)功率接納能力。“天中線(xiàn)的負荷是一條直線(xiàn)，我們把基荷的空間讓出給西北新能源，在用電負荷波動(dòng)的曲線(xiàn)里，克服掉本地日內光伏、風(fēng)電的反負荷特性的曲線(xiàn)，通過(guò)加強負荷預測精益化管理，優(yōu)化機組開(kāi)機方式安排，推動(dòng)實(shí)施火電機組靈活性改造，充分利用抽蓄機組、燃氣機組等調整手段，給新能源消納騰出充分的空間。”
2018年，國家電網(wǎng)共完成市場(chǎng)交易電量713億千瓦時(shí)，同比增長(cháng)45%，其中完成現貨交易電量69.61億千瓦時(shí)，同比增長(cháng)21%。通過(guò)市場(chǎng)化的交易，我國西北地區堵塞的新能源“血管”逐漸被疏通，一股股新鮮綠色的能源血液在全國范圍得到了優(yōu)化配置。
