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)電網風電滲透率較高，同時存在高比例燃煤熱電聯(lián)產機組用于滿足冬季巨大的采暖需求，導致其靈活調節(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濟性評價研究，尤其是以電力輔助服務市場為背景，對不同調節(jié)特性電采暖負荷的經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，利用時序生產模擬方法，構建基于實時調峰輔助服務的電采暖負荷消納棄風經濟評估模型，以北方地區(qū)實際運行的電采暖項目數(shù)據為算例，對比幾類典型采暖負荷消納棄風的經濟性，并分析了輔助服務價格、棄風水平和采暖負荷運行特性等關鍵因素對經濟性的影響。計算結果顯示，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峰電力輔助服務市場的交易模式，對典型電采暖負荷促進風電消納的經濟性進行分析；
（2）探索性地對比幾類典型采暖負荷消納棄風的經濟性，并分析了輔助服務價格、棄風水平和采暖負荷運行特性等關鍵因素對經濟性的影響。
主要內容
電采暖用戶通過負荷聚合商的形式參與到電力輔助服務市場中，通過日前競價的方式，確定可提供的實時調峰容量（靈活調節(jié)功率）和輔助服務價格，并在容量被調用后，獲得相應容量的輔助服務收益。這部分收益最終將由負荷率高于深度調峰基準的火電廠、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按分時電價購入。
? 圖1 電采暖參與輔助服務市場結算關系圖
不論是集中式還是分布式電采暖，由于調節(jié)能力制約，其在棄風水平較高的全網棄風條件下，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，其可行輔助服務價格分別為460.1和425.9元/MWh。根據東北電網火電機組深度調峰的出清價格規(guī)定，調峰價格根據調峰深度可以分為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. 電力輔助服務市場下電采暖促進風電消納的經濟性分析[J]. 全球能源互聯(lián)網，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).
