解困“裝不下”“送不完”的西北新能源

:在西北電網(wǎng)覆蓋陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆五省(自治區(qū))，是我國(guó)供電面積最大(310萬(wàn)平方公里，約占國(guó)土面積的1/3)、主網(wǎng)電壓等級(jí)最高(750千伏)的區(qū)域電網(wǎng)。近年以來(lái)西北風(fēng)電、光伏等新能源快速發(fā)展，既為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)綠色發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境打下了基礎(chǔ)，同時(shí)也帶來(lái)了電量消納困難、安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增加等問(wèn)題。國(guó)家能源局西北監(jiān)管局緊扣職責(zé)、立足實(shí)際、綜合施策、協(xié)同推進(jìn)，有力促進(jìn)了西北區(qū)域新能源電量消納，推動(dòng)了新能源行業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

西北區(qū)域新能源基本情況及主要特征

截至2018年7月底，西北電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量合計(jì)2.40億千瓦，從比例來(lái)看，火電約占1/2，水電約占1/7，新能源占1/3。總體來(lái)看，西北電力系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是省間聯(lián)系密切，區(qū)域統(tǒng)一運(yùn)行;二是各省特性不同，全網(wǎng)互補(bǔ)性強(qiáng);三是裝機(jī)較為富裕，電力供大于求;四是新能源發(fā)展快，棄風(fēng)棄光突出;五是用電結(jié)構(gòu)單一，工業(yè)占比較高;六是能源蘊(yùn)藏豐富，外送規(guī)模較大。其中新能源快速發(fā)展對(duì)電力生產(chǎn)和運(yùn)行產(chǎn)生了較為深遠(yuǎn)的影響，西北區(qū)域新能源主要有四個(gè)特征：

資源稟賦優(yōu)。西北地區(qū)大多為干旱及半干旱氣候，植被覆蓋率低，日照時(shí)間長(zhǎng)，風(fēng)能、太陽(yáng)能資源十分豐富。新疆九大風(fēng)區(qū)、甘肅河西走廊、寧夏賀蘭山區(qū)等均為風(fēng)能富集區(qū)，全區(qū)域風(fēng)電可開(kāi)發(fā)容量3.48億千瓦。同時(shí)青海、甘肅、新疆等地區(qū)光照資源十分豐富，年總輻射量在5300～6950兆焦/平方米之間，目前已建成了甘肅酒泉、新疆哈密兩個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)的新能源發(fā)電基地。

裝機(jī)規(guī)模大。截至今年6月底，西北電網(wǎng)新能源累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到8286萬(wàn)千瓦，占統(tǒng)調(diào)總裝機(jī)容量的三分之一，其中：風(fēng)電裝機(jī)4594萬(wàn)千瓦，占統(tǒng)調(diào)總裝機(jī)的19%;光伏裝機(jī)3692萬(wàn)千瓦，占統(tǒng)調(diào)總裝機(jī)的16%，是全國(guó)新能源裝機(jī)及占比最高的區(qū)域電網(wǎng)。從2009年到現(xiàn)在僅八年時(shí)間，西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)從200多萬(wàn)千瓦快速增長(zhǎng)到8000萬(wàn)千瓦。

就地消納難。相比于新能源裝機(jī)近40倍增速，八年來(lái)西北電網(wǎng)最大用電負(fù)荷和用電量增速均不到3倍，甘肅、新疆、寧夏新能源裝機(jī)容量已超過(guò)本省(區(qū))最大用電負(fù)荷，用電空間難以匹配消納需求。此外，受制于河魚(yú)斷面、海西和陜北送出等斷面穩(wěn)定水平限制，集中接入的新能源發(fā)電送出問(wèn)題較為突出，棄風(fēng)棄光現(xiàn)象成為常態(tài)。

調(diào)節(jié)能力差。隨著火電、水電等常規(guī)能源發(fā)電占比不斷下降，系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻等問(wèn)題越來(lái)越突出。全網(wǎng)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組比例已超過(guò)火電裝機(jī)的50%，在冬季供熱期系統(tǒng)調(diào)峰能力十分緊張，同時(shí)由于系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量持續(xù)下降，頻率穩(wěn)定的壓力也越來(lái)越大。

綜合上述，西北新能源“大發(fā)展”伴隨著“高受阻”，以2016年為例，當(dāng)年西北電網(wǎng)新能源發(fā)電量811.81億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)35.03%;發(fā)電占比14.71%，同比上升3.51個(gè)百分點(diǎn);新能源棄電量333億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)57.12%;棄電率29.13%，同比上升3.03個(gè)百分點(diǎn)。新能源消納困難已經(jīng)成為西北電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的最突出的問(wèn)題之一。2017年以來(lái)情況雖有好轉(zhuǎn)，但四個(gè)特征沒(méi)有發(fā)生根本性改變。

西北區(qū)域新能源消納的工作思路、主要措施和取得成效

針對(duì)新能源發(fā)展過(guò)程中存在的用電空間“裝不下”、輸電通道“送不完”、安全運(yùn)行“裕度低”、網(wǎng)源結(jié)構(gòu)“不協(xié)調(diào)”等問(wèn)題,西北能源監(jiān)管局會(huì)同國(guó)網(wǎng)西北分部等單位圍繞促進(jìn)新能源電量消納這一中心工作，進(jìn)行了多次溝通研究，逐步形成了明確的工作思路：一是切實(shí)發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的決定性作用，不斷健全完善電力市場(chǎng)機(jī)制;二是密切結(jié)合區(qū)域新能源發(fā)展實(shí)際，針對(duì)問(wèn)題做到有的放矢;三是突出在更大范圍進(jìn)行資源優(yōu)化配置，有效突破省間壁壘;四是主動(dòng)會(huì)同各部門(mén)各單位形成聯(lián)動(dòng)機(jī)制，合力促進(jìn)新能源消納。根據(jù)這些思路，我們逐步提煉出了“四個(gè)施策三個(gè)協(xié)同”(簡(jiǎn)稱(chēng)“四三法則”)的工作做法，立足實(shí)際、因地制宜、精準(zhǔn)發(fā)力、務(wù)實(shí)高效地打出了一系列促進(jìn)新能源消納的組合拳。

四個(gè)施策

注重思路研究，保障方向性。開(kāi)展《西北新能源消納機(jī)制研究》、《西北區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)及監(jiān)管機(jī)制研究》等工作，全面理清西北新能源行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，掌握當(dāng)前運(yùn)行中存在的問(wèn)題，從產(chǎn)業(yè)政策、電力規(guī)劃、通道建設(shè)、調(diào)度運(yùn)行、安全約束、市場(chǎng)交易、補(bǔ)貼撥付等方面對(duì)當(dāng)前和下一階段工作系統(tǒng)性、科學(xué)性地提出解決問(wèn)題的思路、措施和規(guī)則，探索通過(guò)區(qū)域輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)和現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制等進(jìn)一步消納新能源電量。

完善市場(chǎng)機(jī)制，調(diào)動(dòng)積極性。系統(tǒng)調(diào)峰能力不足是導(dǎo)致西北新能源棄電的重要原因之一，通過(guò)計(jì)劃手段和調(diào)度指令要求發(fā)電企業(yè)提供調(diào)峰等輔助服務(wù)的效果有限，2017年起，西北能源監(jiān)管局陸續(xù)啟動(dòng)了寧夏、西北跨省、青海輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)工作，通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制調(diào)動(dòng)提供輔助服務(wù)的積極性，促進(jìn)新能源消納。寧夏輔助服務(wù)市場(chǎng)試運(yùn)行效果良好，新增調(diào)峰容量約130萬(wàn)千瓦，5~7月間深調(diào)電量4096.36萬(wàn)千瓦時(shí)，補(bǔ)償費(fèi)用1715.47萬(wàn)元，降低新能源棄電率約0.6個(gè)百分點(diǎn)。

規(guī)范熱電運(yùn)行，增強(qiáng)靈活性。為合理安排運(yùn)行方式、緩解供暖期調(diào)峰能力不足對(duì)新能源電量消納的制約，2016年起，西北能源監(jiān)管局陸續(xù)在寧夏、陜西、青海啟動(dòng)了熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組發(fā)電調(diào)峰能力核定工作，今年各省(區(qū))首輪核定結(jié)果均已印發(fā)，實(shí)現(xiàn)了轄區(qū)內(nèi)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組發(fā)電調(diào)峰能力核定全覆蓋，累計(jì)釋放新能源消納空間約3億千瓦時(shí)。

加強(qiáng)調(diào)控運(yùn)行，提高實(shí)效性。督促各電力調(diào)度機(jī)構(gòu)練好內(nèi)功，提高調(diào)控水平：優(yōu)化以風(fēng)光火打捆為主的省間交易，不斷提高新能源比重;實(shí)現(xiàn)調(diào)峰交易常態(tài)化，通過(guò)省間調(diào)峰資源的合理互濟(jì)，為新能源消納創(chuàng)造空間;引入新能源切機(jī)措施，提升斷面輸送水平;創(chuàng)新開(kāi)展新能源快速頻率響應(yīng)工作，提升電網(wǎng)頻率安全防控水平;活躍日前實(shí)時(shí)電能交易，2017年以來(lái)共開(kāi)展日前、實(shí)時(shí)交易及置換17000多筆，交易電量288.28億千瓦時(shí)。