袁康龍 黃豫 潘旭東 李巖
大力發(fā)展可再生能源是貫徹落實習近平總書記提出的能源安全新戰(zhàn)略，構建清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系的重要舉措。今年4月，國家能源局公開《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》，首次明確將可再生能源列為能源發(fā)展的優(yōu)先領域，并在《關于做好可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃編制工作有關事項的通知》（國能綜通新能〔2020〕29號）中將提升可再生能源在區(qū)域能源供應中的比重納入規(guī)劃重點任務?？梢灶A見，“十四五”期間南方區(qū)域可再生能源將迎來新的發(fā)展機遇期。隨著可再生能源規(guī)模不斷擴大，促進可再生能源電力消納將成為“十四五”電力規(guī)劃的重點問題之一，為此亟需提升南方區(qū)域電力系統(tǒng)調節(jié)能力，增強系統(tǒng)調節(jié)靈活性。
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“十三五”調節(jié)能力逐步提升，可再生能源消納成效顯著
2018年國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關于提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力的指導意見》（發(fā)改能源〔2018〕364號），明確電力系統(tǒng)調節(jié)能力提升的重要性和迫切性，并分別從電源側、電網(wǎng)側和負荷側進行綜合、全面的建議和部署?！笆濉鼻八哪辏戏絽^(qū)域電力系統(tǒng)調節(jié)能力逐步提升。電源側，隨著大型煤電、調峰氣電和抽水蓄能電站等調節(jié)性能好的電源項目陸續(xù)投產(chǎn)，調節(jié)容量不斷增加，主力調節(jié)電源（包括煤電、氣電、水電和抽水蓄能電站等）規(guī)模從2015年的2.4億千瓦上升至2019年的2.8億千瓦，年均增長率約4%。2019年，煤電調節(jié)容量5278萬千瓦、占比49%，氣電調節(jié)容量1164萬千瓦、占比11%，水電調節(jié)容量2734萬千瓦、占比25%，抽蓄調節(jié)容量1649萬千瓦，占比15%。電網(wǎng)側，通過建成投產(chǎn)魯西背靠背、金中直流、滇西北直流等系列工程，南方區(qū)域主干電網(wǎng)已形成“八交十直”的西電東送大通道，送電規(guī)模4452萬千瓦（不含臨時通道），跨省區(qū)調節(jié)能力進一步提升。負荷側，通過加強組織管理、培訓宣傳、平臺建設、技術支持和資金投入等有效措施，南方區(qū)域已連續(xù)7年超額完成電力需求側管理中節(jié)約電量、電力的指標，有效挖掘了用戶側調節(jié)潛力。
“十三五”期間，南方區(qū)域實現(xiàn)最大限度消納清潔能源，成效顯著。2019年，南方區(qū)域水能利用率達99.6%，棄水量從2016年的316億千瓦時下降至17億千瓦時，基本解決云南水電消納難題；風電、光伏發(fā)電利用率均超過99.7%，基本實現(xiàn)全額消納；核電平均利用小時數(shù)7128小時，實現(xiàn)安全保障性消納。2019年完成西電東送電量2265億千瓦時，“十三五”前四年累計完成送電量8421億千瓦時，南方區(qū)域非化石能源發(fā)電量占比52.9%，遠高于全國平均水平。
圖示1 2015-2019年南方區(qū)域主力調節(jié)電源裝機增長情況
圖示2 2019年調節(jié)電源容量結構
圖示3 2015-2019年南方區(qū)域西電東送規(guī)模
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“十四五”清潔能源消納形勢嚴峻，調節(jié)能力仍需進一步提升
用電負荷峰谷差持續(xù)加大?！笆奈濉逼陂g，南方區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構持續(xù)優(yōu)化，第二產(chǎn)業(yè)占比逐漸下降，第三產(chǎn)業(yè)占比逐漸上升，預測至2025年南方五省區(qū)第三產(chǎn)業(yè)GDP比重上升1.3~5個百分點。產(chǎn)業(yè)結構調整是改變負荷特性的重要因素，預測至2025年南方五省區(qū)峰谷差將增加30%以上，調峰需求持續(xù)加大。
新能源規(guī)模和占比持續(xù)增加。風電反調峰特性顯著，以廣東為例，陸上風電和海上風電夏季反調峰系數(shù)分別達到12%和22%，目前廣東核準海上風電項目約3200萬千瓦，結合海上風電開發(fā)和建設情況，預計“十四五”期間新增規(guī)模超過1000萬千瓦，并網(wǎng)后電力消納壓力劇增。
核電和熱電聯(lián)產(chǎn)氣電規(guī)模持續(xù)增大?！笆奈濉逼陂g隨著惠州太平嶺核電一期、防城港核電二期和昌江核電二期等項目投產(chǎn)，核電規(guī)模進一步增加。此外，目前廣東核準在建的氣電大部分為熱電聯(lián)產(chǎn)機組，采用以熱定電的方式運行，調峰深度僅25%左右，調節(jié)能力較差。核電、熱電聯(lián)產(chǎn)等靈活性較差的電源規(guī)模持續(xù)增大，將進一步加大系統(tǒng)調峰及清潔能源消納壓力。
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“源網(wǎng)荷”全面提升系統(tǒng)調節(jié)能力
一是加快推進火電靈活性改造。目前南方區(qū)域尚無機組完成靈活性改造，僅廣西北海電廠兩臺32萬千瓦機組納入改造試點并計劃于今年完成改造。隨著南方區(qū)域電力調峰輔助服務市場不斷成熟完善，在煤電靈活性改造費用和運行成本將得到合理的補償?shù)臈l件下，應加快推進火電靈活性改造，充分挖掘煤電調節(jié)能力。
二是積極發(fā)展調峰電源。抽水蓄能、電化學儲能和調峰氣電都是性能優(yōu)良的調節(jié)電源。南方區(qū)域擁有豐富的抽水蓄能站址資源和較為成熟的調峰氣電發(fā)展條件，同時電化學儲能隨著技術水平提升和成本下降，具備大規(guī)模推廣應用前景。建議加快推進抽蓄電站開發(fā)，推廣電化學儲能應用，積極發(fā)展調峰氣電，增強系統(tǒng)調節(jié)能力。
三是積極推進龍頭水電站建設。龍頭水電站不但可有效提高流域電站年發(fā)電量，還能將下游各梯級電站的部分汛期電能轉化為枯期電能，從而提高整個流域梯級電站的調節(jié)能力。金沙江中游和瀾滄江上游規(guī)劃的龍頭電站具有多年調節(jié)特性，建成后可顯著增強流域水電站調節(jié)能力，改善云南水電出力特性，緩解“豐余枯缺”矛盾。
四是進一步發(fā)揮西電東送跨省跨區(qū)調節(jié)能力?！笆濉蹦┘啊笆奈濉背酰戏诫娋W(wǎng)將依托昆柳龍直流工程新增云南送廣東500萬千瓦、送廣西300萬千瓦，并建成云貴互聯(lián)通道實現(xiàn)云南水電和貴州火電資源互濟互補，跨省區(qū)調節(jié)能力進一步提升?？沙浞职l(fā)揮跨省跨區(qū)聯(lián)動作用，將云、貴兩省形成電力外送綜合體，促進西南地區(qū)水電消納。持續(xù)優(yōu)化西電東送送電曲線，實現(xiàn)跨季節(jié)電力互濟，緩解云南“豐盈枯缺”問題。
五是推廣電力需求側響應。電力需求側響應是通過設計合理的響應機制與激勵措施，引導用戶改變用電行為習慣，減少或增加某時段的用電負荷，挖掘負荷側的調峰潛力來減小系統(tǒng)的峰谷差。目前，廣東佛山在南方區(qū)域率先開展了需求側響應試點項目，并取得良好的應用效果。建議結合佛山需求側響應試點項目情況，完善相關管理制度，深入推進需求側響應技術應用，進一步釋放需求側調峰潛力。
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市場機制與技術手段雙管齊下
一是推進電力市場建設。建議南方區(qū)域逐步建立跨省區(qū)統(tǒng)一電力市場，充分發(fā)揮互聯(lián)電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置作用，推動電力互濟由計劃模式向市場方式轉變，打破輔助服務的省間壁壘。同時，完善電力輔助服務市場機制，將輔助服務市場與電能量市場統(tǒng)一融合，并適時增加交易品種、開展容量市場和輔助服務中長期交易。
二是強化調節(jié)電源效益保障。完善調峰補償政策機制和運營規(guī)則，鼓勵社會資本參與投資，提高煤電企業(yè)實施靈活性改造和參與調峰的主動性。在輔助服務市場建設初期，可參考華東地區(qū)相關政策經(jīng)驗，對調峰氣電試行兩部制電價，調動調峰機組發(fā)電積極性。
三是完善抽蓄電價回收機制。目前抽水蓄能電站存在市場化用戶未分攤容量電費和輔助服務市場無法解決投資回收等問題，建議分階段完善抽蓄回收電價機制。在電力市場建設過渡期，將抽蓄容量電費分攤至市場化用戶用電價格中；在電力市場建設成熟期，采用中長期合同和現(xiàn)貨競價的投資回收機制，通過市場獲取投資回報。
四是加快需求側響應服務機制建設。建議繼續(xù)完善響應激勵機制，遵循公平合理的原則，倡導“誰收益、誰投資”，建立長效的需求側響應激勵機制，按照“工業(yè)用戶-大型商業(yè)用戶-居民用戶”的推廣順序，逐步調動電力用戶參與需求側響應的積極性。
作者供職于南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院
