西北電網(wǎng)覆蓋陜西,、甘肅,、青海,、寧夏,、新疆五省(自治區(qū)),,是我國供電面積最大(310萬平方公里,,約占國土面積的1/3),、主網(wǎng)電壓等級最高(750千伏)的區(qū)域電網(wǎng),。近年以來西北風(fēng)電,、光伏等新能源快速發(fā)展,,既為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)綠色發(fā)展,、改善生態(tài)環(huán)境打下了基礎(chǔ),,同時也帶來了電量消納困難、安全運行風(fēng)險增加等問題,。國家能源局西北監(jiān)管局緊扣職責(zé),、立足實際、綜合施策,、協(xié)同推進(jìn),,有力促進(jìn)了西北區(qū)域新能源電量消納,推動了新能源行業(yè)持續(xù),、健康發(fā)展,。
(來源:電聯(lián)新媒 作者:黃少中)
西北區(qū)域新能源基本情況及主要特征
截至2018年7月底,,西北電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量合計2.40億千瓦,,從比例來看,火電約占1/2,,水電約占1/7,,新能源占1/3??傮w來看,,西北電力系統(tǒng)具有以下幾個特點:一是省間聯(lián)系密切,區(qū)域統(tǒng)一運行;二是各省特性不同,,全網(wǎng)互補(bǔ)性強(qiáng);三是裝機(jī)較為富裕,,電力供大于求;四是新能源發(fā)展快,棄風(fēng)棄光突出;五是用電結(jié)構(gòu)單一,,工業(yè)占比較高;六是能源蘊(yùn)藏豐富,,外送規(guī)模較大。其中新能源快速發(fā)展對電力生產(chǎn)和運行產(chǎn)生了較為深遠(yuǎn)的影響,,西北區(qū)域新能源主要有四個特征:
資源稟賦優(yōu),。西北地區(qū)大多為干旱及半干旱氣候,植被覆蓋率低,日照時間長,,風(fēng)能,、太陽能資源十分豐富。新疆九大風(fēng)區(qū),、甘肅河西走廊,、寧夏賀蘭山區(qū)等均為風(fēng)能富集區(qū),全區(qū)域風(fēng)電可開發(fā)容量3.48億千瓦,。同時青海,、甘肅、新疆等地區(qū)光照資源十分豐富,,年總輻射量在5300~6950兆焦/平方米之間,,目前已建成了甘肅酒泉、新疆哈密兩個千萬千瓦級的新能源發(fā)電基地,。
裝機(jī)規(guī)模大,。截至今年6月底,西北電網(wǎng)新能源累計并網(wǎng)容量達(dá)到8286萬千瓦,,占統(tǒng)調(diào)總裝機(jī)容量的三分之一,,其中:風(fēng)電裝機(jī)4594萬千瓦,占統(tǒng)調(diào)總裝機(jī)的19%;光伏裝機(jī)3692萬千瓦,,占統(tǒng)調(diào)總裝機(jī)的16%,,是全國新能源裝機(jī)及占比最高的區(qū)域電網(wǎng)。從2009年到現(xiàn)在僅八年時間,,西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)從200多萬千瓦快速增長到8000萬千瓦,。
就地消納難。相比于新能源裝機(jī)近40倍增速,,八年來西北電網(wǎng)最大用電負(fù)荷和用電量增速均不到3倍,,甘肅、新疆,、寧夏新能源裝機(jī)容量已超過本省(區(qū))最大用電負(fù)荷,用電空間難以匹配消納需求,。此外,,受制于河魚斷面、海西和陜北送出等斷面穩(wěn)定水平限制,,集中接入的新能源發(fā)電送出問題較為突出,,棄風(fēng)棄光現(xiàn)象成為常態(tài)。
調(diào)節(jié)能力差,。隨著火電,、水電等常規(guī)能源發(fā)電占比不斷下降,系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻等問題越來越突出,。全網(wǎng)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組比例已超過火電裝機(jī)的50%,,在冬季供熱期系統(tǒng)調(diào)峰能力十分緊張,同時由于系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量持續(xù)下降,,頻率穩(wěn)定的壓力也越來越大,。
綜合上述,西北新能源“大發(fā)展”伴隨著“高受阻”,,以2016年為例,,當(dāng)年西北電網(wǎng)新能源發(fā)電量811.81億千瓦時,同比增長35.03%;發(fā)電占比14.71%,,同比上升3.51個百分點;新能源棄電量333億千瓦時,,同比增長57.12%;棄電率29.13%,同比上升3.03個百分點,。新能源消納困難已經(jīng)成為西北電力系統(tǒng)運行中存在的最突出的問題之一,。2017年以來情況雖有好轉(zhuǎn),但四個特征沒有發(fā)生根本性改變,。
西北區(qū)域新能源消納的工作思路,、主要措施和取得成效
針對新能源發(fā)展過程中存在的用電空間“裝不下”、輸電通道“送不完”,、安全運行“裕度低”,、網(wǎng)源結(jié)構(gòu)“不協(xié)調(diào)”等問題, 西北能源監(jiān)管局會同國網(wǎng)西北分部等單位圍繞促進(jìn)新能源電量消納這一中心工作,進(jìn)行了多次溝通研究,,逐步形成了明確的工作思路:一是切實發(fā)揮市場配置資源的決定性作用,,不斷健全完善電力市場機(jī)制;二是密切結(jié)合區(qū)域新能源發(fā)展實際,針對問題做到有的放矢;三是突出在更大范圍進(jìn)行資源優(yōu)化配置,,有效突破省間壁壘;四是主動會同各部門各單位形成聯(lián)動機(jī)制,,合力促進(jìn)新能源消納。根據(jù)這些思路,,我們逐步提煉出了“四個施策三個協(xié)同”(簡稱“四三法則”)的工作做法,,立足實際、因地制宜,、精準(zhǔn)發(fā)力,、務(wù)實高效地打出了一系列促進(jìn)新能源消納的組合拳。
四個施策
注重思路研究,,保障方向性,。開展《西北新能源消納機(jī)制研究》、《西北區(qū)域電力現(xiàn)貨市場及監(jiān)管機(jī)制研究》等工作,,全面理清西北新能源行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,,掌握當(dāng)前運行中存在的問題,,從產(chǎn)業(yè)政策、電力規(guī)劃,、通道建設(shè),、調(diào)度運行、安全約束,、市場交易,、補(bǔ)貼撥付等方面對當(dāng)前和下一階段工作系統(tǒng)性、科學(xué)性地提出解決問題的思路,、措施和規(guī)則,,探索通過區(qū)域輔助服務(wù)市場建設(shè)和現(xiàn)貨市場機(jī)制等進(jìn)一步消納新能源電量。
完善市場機(jī)制,,調(diào)動積極性,。系統(tǒng)調(diào)峰能力不足是導(dǎo)致西北新能源棄電的重要原因之一,通過計劃手段和調(diào)度指令要求發(fā)電企業(yè)提供調(diào)峰等輔助服務(wù)的效果有限,,2017年起,,西北能源監(jiān)管局陸續(xù)啟動了寧夏、西北跨省,、青海輔助服務(wù)市場建設(shè)工作,,通過市場機(jī)制調(diào)動提供輔助服務(wù)的積極性,促進(jìn)新能源消納,。寧夏輔助服務(wù)市場試運行效果良好,,新增調(diào)峰容量約130萬千瓦,5~7月間深調(diào)電量4096.36萬千瓦時,,補(bǔ)償費用1715.47萬元,,降低新能源棄電率約0.6個百分點。
規(guī)范熱電運行,,增強(qiáng)靈活性,。為合理安排運行方式、緩解供暖期調(diào)峰能力不足對新能源電量消納的制約,,2016年起,,西北能源監(jiān)管局陸續(xù)在寧夏、陜西,、青海啟動了熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組發(fā)電調(diào)峰能力核定工作,,今年各省(區(qū))首輪核定結(jié)果均已印發(fā),實現(xiàn)了轄區(qū)內(nèi)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組發(fā)電調(diào)峰能力核定全覆蓋,,累計釋放新能源消納空間約3億千瓦時。
加強(qiáng)調(diào)控運行,,提高實效性,。督促各電力調(diào)度機(jī)構(gòu)練好內(nèi)功,,提高調(diào)控水平:優(yōu)化以風(fēng)光火打捆為主的省間交易,不斷提高新能源比重;實現(xiàn)調(diào)峰交易常態(tài)化,,通過省間調(diào)峰資源的合理互濟(jì),,為新能源消納創(chuàng)造空間;引入新能源切機(jī)措施,提升斷面輸送水平;創(chuàng)新開展新能源快速頻率響應(yīng)工作,,提升電網(wǎng)頻率安全防控水平;活躍日前實時電能交易,,2017年以來共開展日前、實時交易及置換17000多筆,,交易電量288.28億千瓦時,。
三個協(xié)同
市場機(jī)制與政府調(diào)控相協(xié)同。為促進(jìn)新能源消納,,西北能源監(jiān)管局多次協(xié)調(diào)三省(區(qū))相關(guān)政府部門和電力企業(yè),,多措并舉,包括采取優(yōu)化新能源與火電打捆比例,、靈活調(diào)整輸電價格,、優(yōu)化電力調(diào)度曲線、加大新能源與自備電廠發(fā)電權(quán)交易替代力度,、開展熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組調(diào)峰能力核定等方式,,將市場機(jī)制與政府調(diào)控相融合,互為補(bǔ)充,、互相促進(jìn),,大范圍、多層次推進(jìn)新能源消納工作,。
跨省互濟(jì)與跨區(qū)消納相協(xié)同,。基于西北各省(區(qū))資源互補(bǔ)性強(qiáng)的特點,,西北能源監(jiān)管局組織西北各電力企業(yè)開展短期雙邊,、主控區(qū)置換、陜青調(diào)峰交易;創(chuàng)造性開展聯(lián)網(wǎng)通道新能源互濟(jì),、援疆電量庫交易;積極推進(jìn)可再生能源跨區(qū)現(xiàn)貨交易,,組織富裕新能源送出;推進(jìn)西北新能源與華中抽蓄電站聯(lián)合優(yōu)化工作。2017年以來,,跨區(qū)交易新能源電量合計497.53千瓦時,,同比增長83%;跨省交易新能源電量合計83.32億千瓦時,同比增長30%,。
短期措施與長效機(jī)制相協(xié)同,。長效機(jī)制包括推進(jìn)輔助服務(wù)市場建設(shè)、完善跨省區(qū)交易,、開展新能源并網(wǎng)接入專項監(jiān)管,、新能源發(fā)展運營及保障性收購情況監(jiān)管等,,短期措施包括大力支持2017年6月青海的168小時全部清潔能源供電、協(xié)調(diào)解決新能源企業(yè)在運營中存在的困難等,,拓寬新能源消納渠道,、優(yōu)化運營環(huán)境、規(guī)范市場秩序,。
從結(jié)果來看,,“四施策三協(xié)同”收到了顯著效果:新能源和常規(guī)能源協(xié)調(diào)運行機(jī)制逐步完善,輔助服務(wù)市場,、跨省區(qū)交易,、發(fā)電權(quán)交易等市場機(jī)制不斷健全,熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運行進(jìn)一步規(guī)范,,青海省綠電7日,、綠電9日(全清潔能源供電)工作成功實施,新能源企業(yè)運營環(huán)境得到不斷改善,,新能源消納工作形勢持續(xù)向好,。
2017年,西北電網(wǎng)新能源發(fā)電量1103.7億千瓦時,,同比增長36.4%;發(fā)電占比18.8%,,同比上升4.1個百分點;新能源棄電量298.12億千瓦時,同比減少10.4%;棄電率20.3%,,同比下降8.9個百分點,,新能源消納實現(xiàn)“雙升雙降”。2018年上半年,,西北電網(wǎng)新能源發(fā)電量675.60千瓦時,,同比增長27.86%;占總用電量的23.31%,同比上升4.62個百分點;新能源棄電量131.12億千瓦時,,同比減少17.33%;棄電率16.25%,,同比下降6.83個百分點,形勢還在進(jìn)一步好轉(zhuǎn),。
當(dāng)前面臨的形勢和下一步工作重點
雖然新能源消納形勢有了明顯改觀,,但是受限地區(qū)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)并未明顯改善、內(nèi)需外需增速低于裝機(jī)增速,,特別是棄電率下降后寧夏等省區(qū)投資監(jiān)測預(yù)警結(jié)果由紅色轉(zhuǎn)為綠色,,新增容量陸續(xù)并網(wǎng)后又帶來新的壓力。因此,,新能源消納工作始終在路上,。目前,西北新能源發(fā)電受限具有以下特征:從地域看,,受限地區(qū)主要集中在西北電網(wǎng)西部,,95%的限電分布在河西以西電網(wǎng);從時間看,,87%的限電出現(xiàn)在光伏集中發(fā)電時段(9時~18時),,從類型看,,90%的受阻原因是斷面受限。
基于以上形勢,,我們將繼續(xù)深入貫徹黨的十九大關(guān)于“推進(jìn)綠色發(fā)展,,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”的要求,,堅持綠色發(fā)展之路,,堅持市場化改革之路,堅持科學(xué)監(jiān)管之路,。下階段,,對于已經(jīng)開展得比較成熟、完善的工作,,繼續(xù)鞏固提高;對于還在探索,、布局的工作,加強(qiáng)研究推進(jìn),。
一是深化互濟(jì),,繼續(xù)會同西北分部等單位進(jìn)一步發(fā)揮區(qū)域電網(wǎng)互濟(jì)作用,擴(kuò)大新能源跨省區(qū)交易規(guī)模和品種,,完善新能源“電量庫”運營機(jī)制,,強(qiáng)化電網(wǎng)掌控和調(diào)度管理水平。
二是推進(jìn)市場,,不斷完善輔助服務(wù)市場機(jī)制,,做好跨省輔助服務(wù)市場建設(shè)工作,通過價格信號,、市場機(jī)制激發(fā)企業(yè)提供調(diào)峰等輔助服務(wù)的積極性,,促進(jìn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和新能源電量消納。
三是補(bǔ)強(qiáng)電網(wǎng),,推動河西,、陜寧750千伏主網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)方案,完善相關(guān)新能源送出網(wǎng)架,,保障西北直流滿送和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,。
四是探索機(jī)制,進(jìn)一步開展調(diào)查研究,,做好《西北新能源消納機(jī)制研究》,、《西北區(qū)域電力現(xiàn)貨市場及監(jiān)管機(jī)制研究》等成果應(yīng)用,服務(wù)于產(chǎn)業(yè)政策制定和部門決策,。以繼續(xù)推動清潔能源消納能力升級為突破點,,以不斷完善電力市場機(jī)制為落腳點,,以提高能源監(jiān)管有效性和科學(xué)性為著眼點,推動西北電力行業(yè)安全,、高效,、科學(xué)發(fā)展。