查 浩,辛頌旭,熊 力,李少?gòu)?,郭珍?/p>
(1.水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,北京100120;2.湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司,湖北武漢430040)
截至2017年底,我國(guó)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量29 393萬(wàn)kW,占全國(guó)電源總裝機(jī)容量的17%,其中風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)16 367萬(wàn)kW,太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)13 025萬(wàn)kW。2017年全國(guó)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電電量4 238億kW·h,占全國(guó)總發(fā)電量的比例為6.6%[1]?!笆濉币詠?lái),我國(guó)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展迅速,如表1、2所示。
從表中可見(jiàn),2011年~2017年期間我國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量增長(zhǎng)2.54倍,發(fā)電量增長(zhǎng)3.13倍;太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量增長(zhǎng)60.4倍,發(fā)電量增長(zhǎng)168倍。
我國(guó)2009年首次在甘肅因電網(wǎng)網(wǎng)架約束出現(xiàn)棄風(fēng)情況,2013年首次出現(xiàn)了棄光情況。近年來(lái),隨著全國(guó)新能源的快速發(fā)展,棄風(fēng)棄光現(xiàn)象逐步在多省區(qū)出現(xiàn),影響覆蓋范圍逐漸擴(kuò)大,新能源消納矛盾日益突出。2011年~2017年我國(guó)棄風(fēng)棄光電量統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。統(tǒng)計(jì)顯示,“十二五”以來(lái)我國(guó)新能源累積棄電量已超過(guò)2 000億kW·h,限電問(wèn)題嚴(yán)重。
表1 我國(guó)“十二五”以來(lái)風(fēng)電發(fā)展情況
表2 我國(guó)“十二五”以來(lái)太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展情況
表3 我國(guó)“十二五”以來(lái)新能源棄風(fēng)棄光情況
表3數(shù)據(jù)顯示, 2011年~2016年期間,我國(guó)新能源棄風(fēng)棄光電量呈現(xiàn)逐年增大的趨勢(shì)。2017年我國(guó)新能源發(fā)展布局進(jìn)一步優(yōu)化,東中部地區(qū)新能源新增裝機(jī)快速增長(zhǎng),占全國(guó)新能源新增裝機(jī)的比例由2016年30%提高至2017年的46%。通過(guò)新能源開(kāi)發(fā)布局的優(yōu)化和多種促進(jìn)新能源消納舉措的實(shí)施,新能源棄電量和棄電率較2016年實(shí)現(xiàn)了同比雙降。
盡管如此,2017年我國(guó)“三北”主要新能源富集省區(qū)仍面臨較為嚴(yán)重的棄風(fēng)棄光形勢(shì),其中甘肅、新疆、吉林、內(nèi)蒙古和黑龍江棄風(fēng)率均超過(guò)10%,五省棄風(fēng)電量占到了全國(guó)棄風(fēng)總電量的86%;新疆和甘肅棄光率均超過(guò)20%,兩省棄光電量占全國(guó)棄光總電量的64%。
未來(lái)我國(guó)要滿(mǎn)足2020年、2030年非化石能源消費(fèi)比重15%和20%的目標(biāo),新能源仍將具有相當(dāng)?shù)脑隽块_(kāi)發(fā)規(guī)模,在當(dāng)前存量新能源棄電尚未完全解決的情況下,未來(lái)增量新能源的消納形勢(shì)依然嚴(yán)峻。
新能源消納研究的目的是發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié),提出促進(jìn)消納利用的有效措施,從而保障新能源產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
要準(zhǔn)確開(kāi)展新能源消納能力的計(jì)算分析,需要準(zhǔn)確構(gòu)建反映電力系統(tǒng)新能源消納運(yùn)行過(guò)程的模型及邊界條件[2- 4]??傮w來(lái)看,影響新能源消納的因素涉及新能源發(fā)電出力特性、電網(wǎng)輸電能力、常規(guī)電源調(diào)節(jié)性能、電網(wǎng)運(yùn)行/檢修方式、系統(tǒng)負(fù)荷情況、省間/跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線輸電能力、旋轉(zhuǎn)備用等多種因素,需要綜合考慮來(lái)構(gòu)建模型,從而準(zhǔn)確刻畫(huà)逐一時(shí)刻的新能源電力電量平衡情況。
新能源發(fā)電在時(shí)序上具有隨機(jī)波動(dòng)性,開(kāi)展消納分析需要統(tǒng)籌考慮新能源和其他各類(lèi)電源發(fā)電出力、系統(tǒng)用電負(fù)荷的時(shí)序變化,以15 min或1 h為時(shí)間周期來(lái)模擬電力系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程,確保每一時(shí)段下各類(lèi)電源發(fā)電出力以及聯(lián)絡(luò)線輸送電力與用電負(fù)荷保持實(shí)時(shí)平衡,從而將時(shí)段持續(xù)向前推進(jìn),滿(mǎn)足電力系統(tǒng)逐時(shí)段電力電量平衡和各類(lèi)邊界約束限制。通過(guò)電力電量運(yùn)行平衡仿真,獲得電力系統(tǒng)能夠消納的新能源發(fā)電上網(wǎng)功率序列和棄電序列。由于時(shí)序生產(chǎn)模擬能夠較為全面的將新能源消納過(guò)程進(jìn)行有效揭示,因而得到了較好的工程實(shí)際運(yùn)用。
新能源消納通常以省級(jí)或區(qū)域級(jí)電力系統(tǒng)作為研究范圍,以年度、季度和月度為研究周期,以逐時(shí)段的新能源上網(wǎng)電力最大為優(yōu)化目標(biāo),需要統(tǒng)籌考慮省內(nèi)或區(qū)域內(nèi)新能源資源的季節(jié)性差異和電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化等情況,按照電力系統(tǒng)時(shí)序運(yùn)行規(guī)則來(lái)設(shè)定新能源發(fā)電出力曲線、電網(wǎng)運(yùn)行方式、常規(guī)電源調(diào)節(jié)范圍、電網(wǎng)斷面輸電能力、跨省區(qū)外送方式、用電負(fù)荷水平等多類(lèi)型基礎(chǔ)參數(shù)[3-5],影響新能源消納的電力系統(tǒng)物理邊界條件主要有:
(1)新能源發(fā)電出力序列?;谝?guī)劃裝機(jī)和布局的風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電功率序列,需綜合考慮新能源場(chǎng)站歷史發(fā)電出力特性、棄風(fēng)棄光受限情況、風(fēng)能/太陽(yáng)能的資源年際差異等因素,構(gòu)建模型并生成符合新能源所在地域特征的發(fā)電功率時(shí)間序列。
(2)電網(wǎng)運(yùn)行方式。根據(jù)電網(wǎng)安全運(yùn)行、檢修、事故等不同方式情況,優(yōu)化設(shè)定新能源外送斷面輸電能力、省間聯(lián)絡(luò)線斷面輸電能力和跨省區(qū)輸電通道外送能力。并結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際工況,在保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的情況下優(yōu)化調(diào)整外送輸電限值,構(gòu)建滿(mǎn)足電力系統(tǒng)潮流運(yùn)行約束的電網(wǎng)方式模型。
(3)輸電聯(lián)絡(luò)線。根據(jù)電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變化、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行等實(shí)際要求,建立設(shè)置省間輸電聯(lián)絡(luò)線、跨區(qū)輸電通道的交換能力。
(4)煤電電源。綜合考慮煤電機(jī)組在供熱期/非供熱期的調(diào)節(jié)速率、啟停時(shí)間/次數(shù)、最低技術(shù)出力等因素,以及供熱機(jī)組的供熱需求,并結(jié)合火電靈活性改造進(jìn)展情況,分別對(duì)抽汽式和背壓式供熱機(jī)組、 凝氣式非供熱機(jī)組建立相應(yīng)的煤電運(yùn)行分析模型。
(5)水電電源。綜合考慮網(wǎng)內(nèi)無(wú)調(diào)節(jié)能力的徑流式水電電源,抽水蓄能電站;以及具備水庫(kù)庫(kù)容和調(diào)節(jié)能力的常規(guī)水電電源,并考慮水電機(jī)組的強(qiáng)迫運(yùn)行出力、水庫(kù)庫(kù)容約束,以及汛期、農(nóng)灌、防凌等水庫(kù)綜合利用影響因素,分別對(duì)不同類(lèi)型的水電電源建立運(yùn)行分析模型。
(6)其他電源。核電和生物質(zhì)能發(fā)電通常以承擔(dān)基礎(chǔ)負(fù)荷的方式參與系統(tǒng)運(yùn)行,也可在其運(yùn)行調(diào)節(jié)速率和安全運(yùn)行允許范圍內(nèi)承擔(dān)部分變動(dòng)負(fù)荷。以供電為主的燃?xì)鈾C(jī)組具備快速啟停和深度調(diào)峰性能。相關(guān)電源需依據(jù)實(shí)際情況建立運(yùn)行分析模型。
(7)火電開(kāi)機(jī)方式。伴隨熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的熱電解耦和純凝機(jī)組靈活性改造,常規(guī)火電以周為時(shí)間周期的啟停方式和深度調(diào)峰能力將得到改善,改造后的火電機(jī)組將具備快速啟停靈活性和深調(diào)峰范圍,制約新能源消納的火電機(jī)組長(zhǎng)周期啟停次數(shù)/啟停時(shí)間等約束得以改善,新能源富集省區(qū)火電開(kāi)機(jī)方式將得到優(yōu)化。
(8)用電負(fù)荷。用電負(fù)荷受各省區(qū)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、溫度氣候、季節(jié)轉(zhuǎn)換、用電價(jià)格等多類(lèi)型因素影響,需綜合考慮負(fù)荷電量、負(fù)荷特性等因素來(lái)設(shè)置符合實(shí)際情況的負(fù)荷曲線,參與新能源消納分析中。
(9)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用。應(yīng)對(duì)系統(tǒng)緊急運(yùn)行情況的旋轉(zhuǎn)備用通常以日尖峰負(fù)荷的5%或網(wǎng)內(nèi)最大單臺(tái)機(jī)組容量(或特高壓直流單極)中的較大值來(lái)進(jìn)行安排,各省區(qū)電力系統(tǒng)需結(jié)合實(shí)際情況的差異進(jìn)行留取。
綜上,綜合考慮和建立反映電力系統(tǒng)各類(lèi)物理邊界條件變化特征的分析模型,是準(zhǔn)確開(kāi)展新能源消納量化計(jì)算的基礎(chǔ),也有利于精細(xì)化評(píng)估各類(lèi)不同邊界條件改善后對(duì)提升新能源消納水平的有效性和靈敏度。
新能源消納監(jiān)測(cè)內(nèi)容可為政府機(jī)構(gòu)、新能源開(kāi)發(fā)企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)和電力用戶(hù)等各方主體服務(wù)。對(duì)于政府機(jī)構(gòu),可優(yōu)化完善新能源發(fā)展支持政策、財(cái)稅制度和市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)等方面,優(yōu)化新能源發(fā)展布局。對(duì)于電力用戶(hù),可引導(dǎo)購(gòu)電用戶(hù)完成新能源電力的消納配額指標(biāo)。對(duì)于新能源開(kāi)發(fā)企業(yè),可引導(dǎo)企業(yè)優(yōu)化項(xiàng)目開(kāi)發(fā)布局,增強(qiáng)新能源場(chǎng)站并網(wǎng)技術(shù)性能和運(yùn)維管理水平,提升新能源場(chǎng)站發(fā)電能力和并網(wǎng)技術(shù)性能。電網(wǎng)作為新能源消納的核心環(huán)節(jié),涵蓋新能源從并網(wǎng)匯集接入到終端利用的所有關(guān)鍵環(huán)節(jié),消納監(jiān)測(cè)可以評(píng)估分析電網(wǎng)側(cè)對(duì)新能源消納的影響制約因素和薄弱環(huán)節(jié)。
新能源理論發(fā)電能力是指在某一時(shí)刻的風(fēng)、光資源條件下,場(chǎng)站內(nèi)所有風(fēng)電機(jī)組/光伏逆變器及相關(guān)設(shè)備在正常運(yùn)行狀態(tài)能夠發(fā)出的有功功率[6]。新能源發(fā)電場(chǎng)站因站內(nèi)設(shè)備故障、缺陷或檢修等情況產(chǎn)生的棄風(fēng)棄光屬于站內(nèi)發(fā)電受阻。目前,新能源場(chǎng)站理論發(fā)電功率計(jì)算主要方法有:
(1)樣板風(fēng)電機(jī)組/光伏逆變器法。對(duì)于風(fēng)電場(chǎng),需依據(jù)機(jī)組型號(hào)和數(shù)量選取代表性樣板機(jī)組,建立樣板機(jī)組發(fā)電與全場(chǎng)出力的映射模型來(lái)獲得全場(chǎng)理論發(fā)電功率。對(duì)于光伏電站,需依據(jù)電站地理位置分布、逆變器設(shè)備類(lèi)型、電池板類(lèi)型和材料等因素選取代表性樣板逆變器,建立樣板逆變器與光伏電站出力的映射模型來(lái)獲得全站理論發(fā)電功率。
(2)基于資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的外推法。對(duì)于風(fēng)電場(chǎng),根據(jù)其所處區(qū)域的地型地貌,將測(cè)風(fēng)塔風(fēng)速/風(fēng)向監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)推算至場(chǎng)內(nèi)每臺(tái)風(fēng)機(jī)輪轂高度處的風(fēng)速/風(fēng)向,并通過(guò)風(fēng)速-功率曲線將其轉(zhuǎn)化為單機(jī)理論發(fā)電功率,進(jìn)而獲得全場(chǎng)理論發(fā)電出力。對(duì)于光伏電站,基于光伏組件輻照強(qiáng)度和板面環(huán)境溫度等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),綜合考慮光伏電站地理位置、不同光伏組件運(yùn)行特性及安裝方式等因素建立光伏電池的光電轉(zhuǎn)換模型,并進(jìn)一步結(jié)合光伏組件老化衰減、光伏組件失配損失、塵埃遮擋、匯集輸電線路線損和逆變器效率等因素,修正得到光伏電站的理論發(fā)電功率。
(3)基于新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)的計(jì)算方法。利用新能源發(fā)電場(chǎng)站上報(bào)的短期功率預(yù)測(cè)結(jié)果作為理論發(fā)電功率,該方法主要適用于新能源功率預(yù)測(cè)精度高且限電情形少的場(chǎng)站,由于未結(jié)合風(fēng)電機(jī)組、光伏組件和逆變器的實(shí)際運(yùn)行工況,考慮到目前新能源功率單點(diǎn)預(yù)測(cè)誤差仍較大的現(xiàn)實(shí)情況,該方法的適用范圍還較為有限。
新能源場(chǎng)站實(shí)際上網(wǎng)電力與理論發(fā)電能力的差值即為棄風(fēng)棄光受阻電力,因此監(jiān)測(cè)新能源場(chǎng)站理論發(fā)電能力的目的在于提高棄風(fēng)棄光計(jì)算準(zhǔn)確性與統(tǒng)計(jì)規(guī)范性,有利于新能源站內(nèi)受阻和電網(wǎng)環(huán)節(jié)不同制約因素導(dǎo)致棄風(fēng)棄光的評(píng)估劃分,同時(shí)也有助于督促新能源企業(yè)提升場(chǎng)站運(yùn)行維護(hù)水平,增強(qiáng)新能源場(chǎng)站設(shè)備發(fā)電利用率和理論發(fā)電能力。
新能源發(fā)電從并網(wǎng)接入到終端利用涉及配套電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與工程實(shí)施、電力市場(chǎng)交易、調(diào)度計(jì)劃等多個(gè)方面,電網(wǎng)側(cè)對(duì)消納的影響貫穿新能源從電能生產(chǎn)到消費(fèi)利用的全部環(huán)節(jié),以下從規(guī)劃建設(shè)、輸電送出、市場(chǎng)交易、調(diào)度計(jì)劃和電網(wǎng)調(diào)峰5方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)述分析。
(1)新能源配套電網(wǎng)規(guī)劃及并網(wǎng)送出工程監(jiān)測(cè)。配套電網(wǎng)規(guī)劃是指超前考慮新能源的發(fā)展需要,在新能源資源豐富、開(kāi)發(fā)建設(shè)條件優(yōu)越、消納有保障的地區(qū),超前開(kāi)展輸電網(wǎng)規(guī)劃和變電站布點(diǎn)優(yōu)化,為新能源發(fā)展創(chuàng)造良好的并網(wǎng)接入條件。新能源送出工程進(jìn)度監(jiān)測(cè)是為促進(jìn)電網(wǎng)送出工程與新能源場(chǎng)站本體工程的同步建成和投運(yùn),督促電網(wǎng)企業(yè)完善新能源送出工程的電網(wǎng)前期各項(xiàng)流程,提升電網(wǎng)工程各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)審查及時(shí)性,促進(jìn)新能源電站和電網(wǎng)工程在建設(shè)工期和投運(yùn)時(shí)序的進(jìn)一步銜接。
(2)新能源送出斷面受阻監(jiān)測(cè)。輸電斷面受阻是指因電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式等導(dǎo)致的斷面輸電能力不足,即新能源受電網(wǎng)送出能力限制而導(dǎo)致的棄風(fēng)棄光。斷面輸電限額的設(shè)定需綜合考慮輸電線路和電源正常運(yùn)行、故障、檢修以及負(fù)荷方式等多種邊界條件計(jì)算得出,包括輸電線路熱穩(wěn)定、故障后暫態(tài)(功角/電壓)穩(wěn)定和靜態(tài)穩(wěn)定等電力系統(tǒng)安全因素。因此,針對(duì)當(dāng)前新能源發(fā)電送出受限的地區(qū),斷面受阻監(jiān)測(cè)目的在于督促加強(qiáng)相關(guān)地區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)、升級(jí)改造和增容補(bǔ)強(qiáng),提升相關(guān)輸電受阻斷面的送出能力。輸電斷面限額的設(shè)定應(yīng)考慮新能源的資源季節(jié)特性和發(fā)電出力特性,通過(guò)滾動(dòng)計(jì)算相關(guān)輸電斷面限額來(lái)優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式,減少因斷面受阻導(dǎo)致的新能源棄風(fēng)棄光現(xiàn)象。
(3)新能源發(fā)電交易監(jiān)測(cè)。通過(guò)監(jiān)測(cè)評(píng)估新能源發(fā)電交易方式制定和組織執(zhí)行的消納提升效果,從而進(jìn)一步完善新能源發(fā)電市場(chǎng)化交易類(lèi)型和交易機(jī)制。目前,新能源參與市場(chǎng)化交易的方式主要有新能源替代常規(guī)火電的發(fā)電權(quán)交易、新能源與大工業(yè)用戶(hù)/電采暖用戶(hù)/電能替代用戶(hù)的直接交易、與燃煤自備電廠的替代交易、與火電聯(lián)合打捆外送交易等類(lèi)型。隨著市場(chǎng)化改革的推進(jìn)和電源發(fā)用電計(jì)劃的逐步放開(kāi),新能源發(fā)電交易需充分考慮其資源年際差異性和發(fā)電出力隨機(jī)波動(dòng)性,不斷完善中長(zhǎng)期與現(xiàn)貨市場(chǎng)的交易規(guī)則,在日前/日內(nèi)市場(chǎng)交易中調(diào)整中長(zhǎng)期交易電量,逐步縮短新能源參與市場(chǎng)交易的周期,推進(jìn)新能源發(fā)電跨省跨區(qū)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易,發(fā)揮風(fēng)電等清潔能源邊際成本低的優(yōu)勢(shì)[7],推動(dòng)清潔能源通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)實(shí)現(xiàn)消納利用。
(4)新能源發(fā)電調(diào)度運(yùn)行監(jiān)測(cè)。電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行是新能源消納的核心環(huán)節(jié),監(jiān)測(cè)目的在于評(píng)估新能源發(fā)電年度、月度、日前等不同時(shí)間尺度下調(diào)度運(yùn)行方式制定的規(guī)范性、邊界約束條件設(shè)置的合理性、以及調(diào)度計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行的準(zhǔn)確性,從而保障新能源在各時(shí)間尺度下的優(yōu)先調(diào)度運(yùn)行和消納利用。新能源發(fā)電調(diào)度隨時(shí)間分辨率縮小和功率預(yù)測(cè)精度提高而逐步精細(xì),即新能源年度計(jì)劃、月度計(jì)劃、日前計(jì)劃、實(shí)時(shí)調(diào)度是發(fā)電計(jì)劃逐級(jí)遞進(jìn)和細(xì)化落實(shí)的過(guò)程。因此,對(duì)于新能源棄電時(shí)段,調(diào)度運(yùn)行評(píng)估需著重關(guān)注以下方面:一是評(píng)估新能源匯集送出斷面限額設(shè)置的合理性和斷面輸電能力的利用率,用以評(píng)判和優(yōu)化提升電網(wǎng)運(yùn)行方式安排;二是評(píng)估電網(wǎng)設(shè)備檢修方式安排,用以提升新能源場(chǎng)站檢修與電網(wǎng)檢修的協(xié)調(diào)性,避開(kāi)新能源資源豐富的時(shí)段季節(jié);三是電網(wǎng)調(diào)度端和新能源場(chǎng)站端的中長(zhǎng)期、短期、超短期功率預(yù)測(cè)精度評(píng)估,用以提升新能源預(yù)測(cè)精度、增強(qiáng)其參與電力電量平衡的能力;四是評(píng)估常規(guī)電源的開(kāi)機(jī)方式和發(fā)電曲線安排,用以評(píng)判新能源納入調(diào)度計(jì)劃制定的有效性;五是評(píng)估省間聯(lián)絡(luò)線交易計(jì)劃,用以評(píng)判新能源發(fā)電跨省外送/受入方式和棄電時(shí)段的聯(lián)絡(luò)線功率調(diào)整機(jī)制;六是跨省區(qū)特高壓輸電通道新能源電量占比評(píng)估,用以評(píng)判特高壓輸電通道利用率和新能源輸送電量占比;七是評(píng)估用電負(fù)荷高峰/低谷等重要時(shí)段的電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量及備用率,用以推動(dòng)打破分省備用模式、建立電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用共享機(jī)制;八是評(píng)估包含新能源在內(nèi)的各類(lèi)電源發(fā)電計(jì)劃曲線與實(shí)際出力曲線的運(yùn)行偏差,用以提升調(diào)度計(jì)劃制定的準(zhǔn)確性。
(5)電網(wǎng)調(diào)峰能力監(jiān)測(cè)。調(diào)峰能力不足已成為制約新能源消納的關(guān)鍵因素,監(jiān)測(cè)目的是評(píng)估火電深度調(diào)峰性能,逐步推進(jìn)市場(chǎng)手段挖掘系統(tǒng)調(diào)峰潛力和輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)。由此,調(diào)峰監(jiān)測(cè)評(píng)估將重點(diǎn)關(guān)注以下方面:一是評(píng)估新能源棄電時(shí)段常規(guī)電源最低技術(shù)出力,監(jiān)測(cè)供熱期熱電機(jī)組的熱電解耦和純凝機(jī)組改造進(jìn)度,督促火電機(jī)組的靈活性改造;二是評(píng)估具備啟停調(diào)峰能力的電源運(yùn)行工況,用以增強(qiáng)常規(guī)電源的快速啟停調(diào)節(jié)性能;三是評(píng)估電力負(fù)荷參與系統(tǒng)調(diào)峰的運(yùn)行機(jī)制,分析不同電力用戶(hù)的負(fù)荷特性對(duì)系統(tǒng)調(diào)峰影響的責(zé)任分?jǐn)?;四是評(píng)估可靈活調(diào)節(jié)和可中斷負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)調(diào)峰能力的改善,以及對(duì)新能源消納的提升效果;五是評(píng)估電力儲(chǔ)能和抽水蓄能的系統(tǒng)調(diào)峰運(yùn)行機(jī)制,優(yōu)化儲(chǔ)能搭配新能源的調(diào)度運(yùn)行方式。
對(duì)于新能源消納預(yù)警,既包含對(duì)過(guò)往新能源的消納利用情況進(jìn)行綜合后評(píng)價(jià),也包含對(duì)未來(lái)新能源的消納形勢(shì)進(jìn)行前瞻評(píng)估。為此,應(yīng)建立起涵蓋政府機(jī)構(gòu)、新能源投資開(kāi)發(fā)企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶(hù)等各方主體聯(lián)動(dòng)的監(jiān)測(cè)評(píng)估機(jī)制和常態(tài)化工作體系[8]。主要包括:
(1)運(yùn)行規(guī)則。建立月度、季度和年度新能源消納信息發(fā)布機(jī)制,對(duì)新能源運(yùn)行和消納情況進(jìn)行滾動(dòng)信息披露,促進(jìn)新能源運(yùn)行消納情況和調(diào)度交易信息的公開(kāi)發(fā)布。
(2)發(fā)布內(nèi)容。結(jié)合不同時(shí)間周期確定相應(yīng)的信息發(fā)布內(nèi)容。主要有:一是新能源發(fā)電場(chǎng)站的風(fēng)/光資源情況、理論發(fā)電能力、功率預(yù)測(cè)精度、上網(wǎng)利用小時(shí)數(shù)、市場(chǎng)化交易情況等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。二是電力系統(tǒng)的基本概況信息,包括各類(lèi)電源并網(wǎng)裝機(jī)情況和運(yùn)行調(diào)節(jié)性能、電力系統(tǒng)負(fù)荷特性、電網(wǎng)運(yùn)行方式、電源開(kāi)機(jī)方式、各類(lèi)設(shè)備檢修計(jì)劃安排、電網(wǎng)輸電斷面限額等基礎(chǔ)信息。三是新能源發(fā)電的主要運(yùn)行指標(biāo),包括出力波動(dòng)特性、電力/電量占比情況、新能源發(fā)電受阻原因和棄電占比等基本信息。
(3)預(yù)警方式。通過(guò)對(duì)新能源過(guò)往棄風(fēng)棄光限電的后評(píng)估分析,判斷分析制約新能源消納的電力系統(tǒng)各類(lèi)物理邊界條件和主要薄弱環(huán)節(jié)的改善情況。結(jié)合未來(lái)一定時(shí)間周期的新能源資源特性,以及電力系統(tǒng)電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)的運(yùn)行方式安排,通過(guò)時(shí)序生產(chǎn)模擬仿真計(jì)算得到新能源發(fā)電消納率和棄電率,從而對(duì)新能源的未來(lái)消納形勢(shì)和市場(chǎng)主體給出預(yù)警信息。
新能源消納與能源電力發(fā)展模式、技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步、電力市場(chǎng)改革、調(diào)度交易方式、價(jià)格財(cái)稅機(jī)制和政策保障措施等諸多因素具有關(guān)聯(lián)性,是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合系統(tǒng)工程。同時(shí),新能源消納分析也是一個(gè)需要不斷豐富和完善提升的過(guò)程,需要因地制宜結(jié)合不同省區(qū)的電力系統(tǒng)實(shí)際情況,綜合考慮各類(lèi)邊界條件的變化,對(duì)新能源消納分析模型、計(jì)算方法、監(jiān)測(cè)內(nèi)容、評(píng)價(jià)指標(biāo)、預(yù)警機(jī)制等方面不斷豐富完善,逐步建立形成可量化分析評(píng)估、信息公開(kāi)透明的新能源消納預(yù)警監(jiān)測(cè)體系,更好的促進(jìn)和支撐新能源發(fā)展規(guī)劃與消納利用。