作者：嚴干貴，楊玉龍
單位：東北電力大學
摘要
中國三北地區(qū)電網(wǎng)風電滲透率較高，同時存在高比例燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組用于滿足冬季巨大的采暖需求，導致其靈活調(diào)節(jié)能力極其有限，棄風問題十分突出?，F(xiàn)有研究尚缺乏對各種類型電采暖負荷促進風電消納的經(jīng)濟性評價研究，尤其是以電力輔助服務(wù)市場為背景，對不同調(diào)節(jié)特性電采暖負荷的經(jīng)濟性分析還鮮有報道。由此，以集中蓄熱式電采暖、直熱式電采暖和分布式電采暖三種典型電采暖負荷為研究對象，利用時序生產(chǎn)模擬方法，構(gòu)建基于實時調(diào)峰輔助服務(wù)的電采暖負荷消納棄風經(jīng)濟評估模型，以北方地區(qū)實際運行的電采暖項目數(shù)據(jù)為算例，對比幾類典型采暖負荷消納棄風的經(jīng)濟性，并分析了輔助服務(wù)價格、棄風水平和采暖負荷運行特性等關(guān)鍵因素對經(jīng)濟性的影響。計算結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)火電機組相比，集中蓄熱式電采暖和分布式電采暖的可行輔助服務(wù)價格在315~460元/MWh，具有一定的競爭力。
文章亮點
（1）探索了通過負荷聚合商參與實時調(diào)峰電力輔助服務(wù)市場的交易模式，對典型電采暖負荷促進風電消納的經(jīng)濟性進行分析；
（2）探索性地對比幾類典型采暖負荷消納棄風的經(jīng)濟性，并分析了輔助服務(wù)價格、棄風水平和采暖負荷運行特性等關(guān)鍵因素對經(jīng)濟性的影響。
主要內(nèi)容
電采暖用戶通過負荷聚合商的形式參與到電力輔助服務(wù)市場中，通過日前競價的方式，確定可提供的實時調(diào)峰容量（靈活調(diào)節(jié)功率）和輔助服務(wù)價格，并在容量被調(diào)用后，獲得相應(yīng)容量的輔助服務(wù)收益。這部分收益最終將由負荷率高于深度調(diào)峰基準的火電廠、風電場和核電廠承擔。同時，電采暖消耗的電量通過負荷聚合商向電網(wǎng)按分時電價購入。
? 圖1 電采暖參與輔助服務(wù)市場結(jié)算關(guān)系圖
不論是集中式還是分布式電采暖，由于調(diào)節(jié)能力制約，其在棄風水平較高的全網(wǎng)棄風條件下，并沒有消納更多的棄風。對比棄風的消納時段，全網(wǎng)棄風條件下，更多的棄風電量集中在電價更低的谷段時間，而在場站棄風條件下，在電價更高的平或峰時段消耗了大量棄風。計算可得，集中蓄熱電鍋爐在場站和全網(wǎng)棄風條件下谷段消納棄風比例分別為50.9%和100%；分布式電采暖在風電場和全網(wǎng)棄風條件下谷段消納棄風比例分別為71.9%和98%。
? 表1 消納棄風電量(MWh)
對于分布式電采暖和集中蓄熱式電采暖，其可行輔助服務(wù)價格分別為460.1和425.9元/MWh。根據(jù)東北電網(wǎng)火電機組深度調(diào)峰的出清價格規(guī)定，調(diào)峰價格根據(jù)調(diào)峰深度可以分為0~400元/MWh、400~600元/MWh、600~800元/MWh三檔，可見電采暖的可行價格與火電機組相比具有較大的競爭力。
? 圖2 電采暖總利潤
在供暖面積相同的情況下，由于總采暖裝機容量和調(diào)節(jié)特性的差異，集中蓄熱電鍋爐總利潤更高。
? 表2 電采暖運行成本
本文引文信息
嚴干貴，楊玉龍. 電力輔助服務(wù)市場下電采暖促進風電消納的經(jīng)濟性分析[J]. 全球能源互聯(lián)網(wǎng)，2019，2(3)：309-316.
YAN Gangui, YANG Yulong. Economic analysis of electric heating for wind power consumption under the background of ancillary service market[J]. Journal of Global Energy Interconnection, 2019, 2(3): 309-316 (in Chinese).
