第22版:电网·产业

中国能源报 2021年05月31日 星期一

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广东缺电引发电力系统灵活性思考——

极端天气考验电网灵活调节能力

■本报记者 韩逸飞 《 中国能源报 》( 2021年05月31日   第 22 版)

  核心阅读

  受自然因素与社会因素的共同影响,我国电力供给与需求的暂时性不平衡事件时有发生。放眼全国,区域的不平衡性也依然存在,缺电与窝电现象并存。有观点认为,现在的缺电和几十年之前的缺电不同,当前,短缺的不是电量而是电力供应和调剂能力。

  

  开六停一,开五停二,开四停三……近日,广东出现较大供电缺口,多个工业区启动错峰用电。在经历多年的用电富余、供电稳定性大幅提升的当下,重现的缺电现象引起社会广泛关注。

  特殊时刻,当地启动的应急措施之一,就是协调西部省份,借助电网资源调配大平台,全力统筹协调西电增加供应,按目前最大能力送电广东。在业内看来,这是对电网灵活调节能力的又一次大检验。

  缺的不是电量而是电力调剂能力

  根据广东省能源局的通报,因经济复苏加速和持续高温,广东用电需求不断攀升。

  通报表示,今年以来广东经济不断复苏,省内电力需求保持高速增长。尤其是第二、第三产业用电需求持续旺盛,1-4月用电量同比去年分别增长32.2%和40.2%。与此同时,进入4月下旬以后,特别是5月以来,广东省持续高温,已出现35℃的高温,较去年同期气温偏高4℃。“烧烤”模式下,用电需求也不断攀升,目前全省统调最高负荷需求已超过去年全年最高负荷。此外,由于云南尚未入汛等原因,导致西部电能在广东电力供应紧张期间无法增加送电量。多重因素叠加之下,广东出现了供电紧张情况。

  另有业内人士透露,当前煤价高企,又缺少电价补偿政策,致使火电厂发电热情不高,也加大了在电源侧的调剂难度。

  “一边是短期内电源侧供给乏力,一边是负荷侧用电骤增,在此状况下,是电网充分释放其灵活调节能力价值的时候。”一位业内人士说。

  统计显示,2002 年-2019 年,全国发电量由 1.65 万亿千瓦时增长至 7.50 万亿千瓦时,全社会用电量由 1.64 万亿千瓦时增长至 7.23 万亿千瓦时,曾经因发电能力不足造成大面积、长时间缺电的现象已成历史。

  然而,受自然因素与社会因素的共同影响,我国电力供给与需求的暂时性不平衡事件时有发生。放眼全国,区域的不平衡性也依然存在,缺电与窝电现象并存。

  对此,有观点认为,现在的缺电和几十年之前的缺电不同,当前,短缺的不是电量而是电力供应和调剂能力。

  发挥规模化储能的调节作用

  有电网专家告诉记者,“十三五”期间,电力系统的灵活性建设相对滞后,源网荷各环节的调节能力有待进一步提升。未来,随着新能源装机规模快速增长和负荷峰谷差持续拉大,还需进一步推动电力系统调节能力建设。

  针对目前的电力供应和调剂能力短板,业内建议,一方面尽快出台储能电价政策,促进储能发展,平衡电网负荷曲线;另一方面是利用市场手段激活错峰用电机制。

  北京索英电气技术有限公司微网事业部总经理欧阳超告诉记者,电网的灵活调节能力,可以通过火电备用、风光互济、抽水蓄能、水电梯级利用等途径得以提升。

  科华数据股份有限公司新能源事业部技术总工侯朝勇认为,虽然抽水蓄能仍在储能领域发挥主导地位,但是装机条件受限,导致经济模式较低。相比之下,电化学储能应用场景最为广泛,安装方便,电网侧的规模化储能有利于增强电网的灵活性。

  不过,有业内人士表示,目前的电化学储能需求侧响应主要以“削峰”为主,集中在迎峰度夏、迎峰度冬等特定时段,转移负荷“填谷”能力不足。实时电价机制尚未建立,现行峰谷电价价差和峰谷时段划分调整不及时等问题,难以充分调动用户侧储能参与电网灵活调节的积极性。

  “电化学储能是电网灵活调度的重要支撑。但是,作为长期调节或者季节性调节的储能,目前来看不太现实,其主要发力点在小时级的平衡,响应快,短期内秒级、分钟调频都可以实现。”侯朝勇表示。

  系统内部仍有挖潜空间

  如果不借助储能等外部硬件增加,电力系统和电网内部的灵活调节能力是否还有挖掘潜力?

  多名专家向记者表示,随着负荷侧波动性的增加,电力系统的平衡特征和方式正在发生深刻变化,维持系统平衡的难度不断加大,这也是建设新型电力系统需要解决的问题。

  新型电力系统一方面需要在源-网-荷-储协同发展层面开展布局优化与市场建设,保障各环节的调节能力建设有序开展,确保灵活性资源的利用效益最大化;另一方面需要深化灵活性资源效益形成机制研究,在源-网-荷-储各环节制定针对性政策保障措施。

  国网能源研究院有限公司杨捷告诉记者,要实现电力系统更高程度的灵活调节,在用好煤电机组、抽蓄电站等灵活性资源的同时,还要统筹加强源网荷储大数据建设,基于统一平台实现源网荷储各环节数据与数字化技术广泛共享。通过虚拟电厂、基于车联网的绿电交易等激发电力用户在调峰等方面的潜力,进一步推动源网荷储协调调度控制,提高电力系统资源利用效率,推动各方共同提升系统调节能力。

  国家电网总工程师陈国平认为,提升电网灵活调节能力需要从两个方面入手:一方面是完善电力系统运行控制体系。促进“大云物移智链”等先进信息通信技术与电力技术深度融合,依托市场化机制充分挖掘源网荷储各方资源控制调节潜力,实现全业务信息感知、全系统协同控制、全过程在线决策、全时空优化平衡、全方位负荷调度,全面支撑新型电力系统运行控制需求;另一方面,根据新型电力系统特性认知,重构故障防御标准和体系架构。发挥电力电子设备调节快速、可塑性强的特点,充分利用丰富的控制资源,通过大范围多资源协同快速紧急控制,增强电网故障的事中防御、事后恢复能力。