2018年，國家電網(wǎng)有限公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)連續(xù)兩年實現(xiàn)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，記者就此事專程赴甘肅、河南等地進行了調(diào)查采訪。
“我們風電場從2016年開始消納情況逐步好轉(zhuǎn)，發(fā)電量快速增長，2018年發(fā)電量突破1.6億千瓦時，改變了多年經(jīng)營困難的局面，企業(yè)經(jīng)營從虧損轉(zhuǎn)為盈利。”2月24日，在甘肅省白銀市平川區(qū)，國投白銀風電有限公司撿財塘風電場總經(jīng)理王曉明告訴記者。
市場交易是甘肅省2018年新能源消納的利器。2018年，國家電網(wǎng)進一步擴大新能源交易市場，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(xù)擴大跨區(qū)富余新能源現(xiàn)貨交易規(guī)模，同時開展6個省內(nèi)電力現(xiàn)貨市場試點工作。新能源消納難題就在這一次次省內(nèi)或省間“談交易”中得到化解。
新能源大省消納度過最困難時期
在中國新能源版圖上，呈“楔子”型嵌入中國西北地區(qū)的甘肅省因為優(yōu)越的風光條件而占據(jù)重要地位。
截至2018年12月底，甘肅省發(fā)電總裝機容量5113萬千瓦，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?cè)萘课痪拥谖逦弧?ldquo;十二五”期間，甘肅省風電裝機容量和發(fā)電量年均增長51.86%、43.47%，光伏裝機容量和發(fā)電量年均增長213.91%、263.93%。
“2014年我們這里還不限負荷，2015年新能源裝機規(guī)模大幅度增長之后才開始出現(xiàn)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(zhuǎn)，我們的發(fā)電量也從2016年以后逐年上升。2018年，我們的棄風率下降至1.73%，比2017年降低10.4個百分點。”王曉明告訴記者，年發(fā)電量1.6億千瓦時是撿財塘風電場的盈虧臨界點，2018年風電場實際發(fā)電量1.64億千瓦時。
據(jù)記者了解，國網(wǎng)甘肅省電力公司主要從3種渠道促進新能源消納。
一是電力電量外送，包含跨省區(qū)中長期外送和現(xiàn)貨交易;
二是增加省內(nèi)用電量，包括省內(nèi)增量大用戶以及通過電網(wǎng)大力實施電能替代、“煤改電”清潔取暖等;
三是挖掘省內(nèi)調(diào)峰潛力，包括常規(guī)火電廠深度調(diào)峰和自備電廠“虛擬儲能模式”等。
“十二五”以來，甘肅境內(nèi)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，占全部外送電量的49.9%。
甘肅電力調(diào)度控制中心計劃處副處長楊春祥認為，外送電量的大幅度增加是甘肅2018年新能源消納成效的關鍵。2016年，甘肅省外送電量156億千瓦時，2017年增加到202億千瓦時，2018年陡然增加到325億千瓦時，其中新能源外送電量155億千瓦時。“富余100多萬千瓦新能源電力對甘肅很多了，但是納入全國電網(wǎng)的大盤子來說就不大了。”楊春祥說。
在2017年大幅下降的基礎上，2018年甘肅省棄風率再下降13.8個百分點，棄光率下降10.47個百分點，新能源棄電率下降13.19個百分點。連續(xù)兩年棄電率下降均超過10%，超額完成“雙升雙降”任務。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(xiàn)貨市場是新能源消納的新利器
從甘肅酒泉乘著祁韶直流“專列”到達湖南，再經(jīng)過華中電網(wǎng)的換乘，最后坐上三峽至廣州±500千伏直流的快車，2018年甘肅省7000多萬千瓦的新能源進行了一次最遠到廣州的“旅行”。
“為緩解新能源棄風棄光矛盾，國網(wǎng)甘肅電力公司不斷開拓市場，開展跨省區(qū)中長期外送、現(xiàn)貨交易;挖掘省內(nèi)潛力，開展新能源與自備電廠發(fā)電權(quán)替代、省內(nèi)大用戶及增量用戶直接交易，新能源市場化消納成效顯著。2018年市場化消納比例達到59.34%。”國網(wǎng)甘肅省電力公司調(diào)度控制中心計劃處處長龐偉談及2018年新能源市場時這樣對記者說。
承受著繁重新能源消納任務的甘肅省堅持市場化方向。2018年，甘肅省通過開展自備電廠發(fā)電權(quán)置換交易，全年完成置換電量33.36億千瓦時，通過開展西北區(qū)域置換、短期實時及甘新互濟交易，多發(fā)新能源電量4.45億千瓦時。通過開展省內(nèi)直接交易，完成新能源大用戶直接交易電量2.68億千瓦時，就地消納交易電量0.92億千瓦時。特別是通過積極開展富余新能源跨省區(qū)現(xiàn)貨交易，完成交易電量32.49億千瓦時，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%。
“為更好地促進新能源消納，甘肅現(xiàn)貨市場機制設計緊密，結(jié)合甘肅電網(wǎng)新能源裝機容量大、占比高的特點，堅持市場化改革方向，堅持促進新能源消納和綠色發(fā)展理念，建設符合甘肅特點的電力現(xiàn)貨市場。在省內(nèi)無法消納新能源存在棄風棄光時，組織新能源企業(yè)參與跨區(qū)現(xiàn)貨交易，對省內(nèi)調(diào)峰受限新能源開展跨省區(qū)現(xiàn)貨交易及余量出清。”甘肅電力調(diào)度控制中心調(diào)控處處長龐偉說。
他進一步介紹道，甘肅省在現(xiàn)貨市場的市場模式選擇時，利用省內(nèi)用電負荷和外送電量形成的全電量空間進行優(yōu)化的方式來增加新能源消納空間。“我們根據(jù)新能源超短期預測準確率高的特點，在實時市場中，允許新能源根據(jù)超短期預測二次報價，調(diào)整日前預測偏差，進一步促進了新能源消納。”
作為西北新能源消納的重要省份，河南是電力現(xiàn)貨交易市場的“大買家”。2018年河南現(xiàn)貨交易成交量16.5億千瓦時，占全國現(xiàn)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(diào)，及時掌握西北通道及現(xiàn)貨組織情況，充分利用通道富余容量開展現(xiàn)貨交易，最大限度購入西北地區(qū)棄風、棄光電量。尤其是夜間時段，西北地區(qū)棄風、棄光嚴重，加強精益化實時調(diào)控，積極參與日內(nèi)現(xiàn)貨交易。河南的現(xiàn)貨理念是，最大程度地利用通道調(diào)峰空間，對現(xiàn)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(簡稱“國網(wǎng)河南電力”)調(diào)度控制中心計劃處處長張樹森介紹說。
在省間現(xiàn)貨市場交易的基礎上，2018年12月27日，甘肅省內(nèi)現(xiàn)貨市場試點工作啟動，利用市場化機制開展新能源與省內(nèi)火電機組發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)讓，促進新能源多發(fā)電量，火電機組在市場獲得補償。
“新能源有不穩(wěn)定的特性，現(xiàn)貨市場交易是專門針對新能源的特點，為解決棄風棄光等問題而建立的。在現(xiàn)貨市場中，新能源發(fā)電成本及報價低于火電，所以用戶會主動選擇購買新能源電量替代火電電量?，F(xiàn)貨市場交易的電量是原來新能源發(fā)電量基礎上的增量部分，對促進新能源消納非常有價值。省內(nèi)現(xiàn)貨市場目前試運行兩個月，新能源每日平均發(fā)電量較中長期增加1690萬千瓦時。”龐偉介紹說。
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2192千米的特高壓直流輸電線路途經(jīng)6省(區(qū))，把我國大西北的清潔能源穩(wěn)定地送入華中地區(qū)。該線路被命名為“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，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(qū)域總量的61.6%。
作為新能源消納的大省，河南省政府近年來對引入外電持大力歡迎的態(tài)度，從政策上給予高度支持，多個文件中均明確提出要大力吸納省外清潔能源，并確立了“節(jié)能優(yōu)先、內(nèi)源優(yōu)化、外引多元，創(chuàng)新引領”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(diào)峰，在促進西北新能源消納中具有獨特優(yōu)勢。國網(wǎng)河南電力全面落實國家電網(wǎng)促進新能源跨省跨區(qū)消納的工作部署，主動納入全國新能源消納格局，將西北地區(qū)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(qū)新能源電量，緩解西北地區(qū)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。
據(jù)河南電力調(diào)度控制中心副主任鎬俊杰介紹，在西北地區(qū)新能源大發(fā)期間，河南電力盡最大可能壓低省內(nèi)火電機組開機，確保具備天中直流全天一條線滿功率接納能力。“天中線的負荷是一條直線，我們把基荷的空間讓出給西北新能源，在用電負荷波動的曲線里，克服掉本地日內(nèi)光伏、風電的反負荷特性的曲線，通過加強負荷預測精益化管理，優(yōu)化機組開機方式安排，推動實施火電機組靈活性改造，充分利用抽蓄機組、燃氣機組等調(diào)整手段，給新能源消納騰出充分的空間。”
2018年，國家電網(wǎng)共完成市場交易電量713億千瓦時，同比增長45%，其中完成現(xiàn)貨交易電量69.61億千瓦時，同比增長21%。通過市場化的交易，我國西北地區(qū)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。
