源荷協(xié)調(diào)才能控制電力尖峰負(fù)荷

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　　隨著夏季用電高峰期的來臨，用電尖峰負(fù)荷問題再次成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。我國電力系統(tǒng)削峰潛力較大，且效益可觀。建議統(tǒng)籌協(xié)調(diào)源荷資源，從電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)同時發(fā)力，配套合適的市場政策機(jī)制，增強(qiáng)電力系統(tǒng)平衡能力，多措并舉控制尖峰負(fù)荷，推動電力工業(yè)效率變革。

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)社會從高速增長向高質(zhì)量增長轉(zhuǎn)型，用電結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化調(diào)整，三產(chǎn)及居民生活用電比重不斷上升，負(fù)荷尖峰化特征愈發(fā)明顯。傳統(tǒng)電力規(guī)劃以最大負(fù)荷確定電源電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模，存在發(fā)電和輸變電設(shè)備利用小時偏低、投資低效、產(chǎn)能浪費(fèi)、推高全社會用電成本等問題，已不能完全適應(yīng)新時代電力高質(zhì)量發(fā)展的要求。國內(nèi)外研究及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，通過采取一系列源、荷資源協(xié)調(diào)控制措施，可以有效改善負(fù)荷特性，削減尖峰負(fù)荷規(guī)模，延緩電源電網(wǎng)投資，以較小代價滿足用電需求，此外還能帶來節(jié)能減排等其他額外社會效益。因此，科學(xué)合理控制尖峰負(fù)荷規(guī)模是未來電力高質(zhì)量發(fā)展的重點(diǎn)方向。

　　電力尖峰負(fù)荷波動明顯

　　總體來講，尖峰負(fù)荷具有以下幾大特征：一是規(guī)模持續(xù)增加。2016-2019年南方五?。▍^(qū)）尖峰負(fù)荷規(guī)模隨著用電需求增長而快速增長，3%尖峰負(fù)荷規(guī)模由497萬千瓦上升至615萬千瓦，5%尖峰負(fù)荷規(guī)模由828萬千瓦上升至1025萬千瓦。

　　二是累計持續(xù)時間短。受各產(chǎn)業(yè)用電特性以及高溫、嚴(yán)寒等天氣影響，用電負(fù)荷特性存在明顯的波動性，易出現(xiàn)短時間的負(fù)荷尖峰。除個別特殊年份外（如2018年夏天因天氣涼爽而尖峰負(fù)荷持續(xù)時間較長），南方五?。▍^(qū)）3%尖峰負(fù)荷持續(xù)時間一般不超過30小時，5%尖峰負(fù)荷持續(xù)時間一般不超過100小時。

　　三是電量少。受尖峰負(fù)荷持續(xù)時間較短影響，尖峰負(fù)荷對應(yīng)的用電量一般較少，占總電量的比重較低。如，2016-2019年南方電網(wǎng)3%尖峰負(fù)荷電量占比大多不超萬分之七，5%尖峰負(fù)荷電量占比一般不超過千分之四?！　?/p>

　　四是單次持續(xù)時間短、出現(xiàn)頻次低。2016-2019年，南方五?。▍^(qū)）5%尖峰負(fù)荷單次持續(xù)時間最長為3-6小時，全年出現(xiàn)頻次10-40次；3%尖峰負(fù)荷單次持續(xù)時間最長為2-6小時，全年出現(xiàn)頻次6-25次。

　　五是分布時段與年負(fù)荷特性基本一致。南方五?。▍^(qū)）地理位置和氣候各異，尖峰負(fù)荷分布時段各有特點(diǎn)。其中，廣東、海南夏季降溫負(fù)荷占比較高，尖峰負(fù)荷出現(xiàn)時間多分布在6-8月份；廣西夏季降溫負(fù)荷和冬季采暖負(fù)荷占比均較高，年負(fù)荷曲線呈現(xiàn)出夏冬雙高峰特性，且冬季略高，3%尖峰負(fù)荷多出現(xiàn)在冬季；云南、貴州以冬季采暖負(fù)荷為主，尖峰負(fù)荷多分布于11-12月份。

　　三大因素影響尖峰負(fù)荷

　　首先，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是尖峰負(fù)荷的長期影響因素。不同產(chǎn)業(yè)用電負(fù)荷特性差異較大，工業(yè)用電負(fù)荷相對穩(wěn)定，而商業(yè)用電、居民用電波動較大，更易受生產(chǎn)生活、氣溫氣候等因素影響。相比于第二產(chǎn)業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)負(fù)荷更容易出現(xiàn)尖峰時段。因此，尖峰負(fù)荷與產(chǎn)業(yè)用電結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。近十年來，隨著二產(chǎn)用電占比下降、第三產(chǎn)業(yè)和居民用電占比逐漸提升，南方五?。▍^(qū)）負(fù)荷特性相應(yīng)改變，日負(fù)荷率和日最小負(fù)荷率均有所下降。除個別年份受氣溫影響出現(xiàn)較大波動外，南方五?。▍^(qū)）尖峰負(fù)荷持續(xù)時間，因用電結(jié)構(gòu)調(diào)整呈下降趨勢。

　　其次，氣溫變化是尖峰負(fù)荷的短期影響因素。降溫負(fù)荷和采暖負(fù)荷均為季節(jié)性負(fù)荷，降溫負(fù)荷通常出現(xiàn)在夏季，而采暖負(fù)荷則出現(xiàn)在冬季。隨著人民生活水平的提高，用電消費(fèi)習(xí)慣改變，降溫及采暖季負(fù)荷不斷增長，而氣溫高低又與尖峰負(fù)荷密切相關(guān)，尖峰負(fù)荷也相應(yīng)呈現(xiàn)出持續(xù)時間短、氣溫敏感的特點(diǎn)。南方五省區(qū)氣候相差較大，廣東、海南夏季天氣炎熱，全年尖峰負(fù)荷以降溫負(fù)荷為主。部分省份尖峰負(fù)荷以采暖負(fù)荷為主，典型代表如貴州、云南。

　　再次，電價政策以峰谷電價差來抑制高峰負(fù)荷增長，提高負(fù)荷率。如2015年江蘇實(shí)施季節(jié)性“尖峰電價”，在夏季7月、8月兩個月的上午10：00—11：00和下午14：00—15：00，對大工業(yè)用戶在峰谷電價基礎(chǔ)上，每度電再加價0.1元。實(shí)施尖峰電價政策后，江蘇尖峰負(fù)荷累計持續(xù)時間明顯提升，負(fù)荷尖峰在一定程度上被“削減”和“拉平”，年最大負(fù)荷由5860千瓦減少為5720萬千瓦，5%尖峰負(fù)荷最大負(fù)荷的尖峰持續(xù)時間由20小時增加至57小時。需要說明的是，電價政策的影響相對復(fù)雜，且受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、全社會物價指數(shù)、各類用戶對電價的承受能力等影響，同樣的電價政策在不同地區(qū)影響不盡相同。

　　綜合來看，我國電力削峰潛力較大。未來隨著我國第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電比例的提升，電力系統(tǒng)峰谷差將逐漸加大，尖峰負(fù)荷持續(xù)時間短、頻次低、電量少的特征將更加明顯，削峰潛力較大。以南方五?。▍^(qū)）為例，預(yù)計2025年3%尖峰負(fù)荷規(guī)模將達(dá)到880萬千瓦，持續(xù)時間在30小時以下；2035年3%尖峰負(fù)荷規(guī)模將達(dá)到1100萬千瓦，持續(xù)時間在20小時以下。除云南受大力發(fā)展綠色高載能產(chǎn)業(yè)影響，尖峰負(fù)荷累計持續(xù)時間呈小幅上升趨勢以外，廣東、廣西、貴州、海南四?。▍^(qū)）尖峰負(fù)荷累計持續(xù)時間預(yù)計將呈下降趨勢。

　　同時，削峰效益可觀。在安全效益方面，能夠有效抑制尖峰負(fù)荷對電網(wǎng)的沖擊，防止出現(xiàn)過載停電風(fēng)險，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全可靠性；經(jīng)濟(jì)效益方面，除提高設(shè)備利用效率、降低系統(tǒng)運(yùn)行成本等直接效益外，還能夠延緩電源電網(wǎng)建設(shè)投資，以2025年廣東電網(wǎng)為例，若減少3%尖峰負(fù)荷，可延緩電源及配套電網(wǎng)投資約170億元；節(jié)能環(huán)保效益方面，控制尖峰負(fù)荷可降低煤電機(jī)組調(diào)峰深度，提高發(fā)電效率，從而減少煤炭消耗、溫室氣體及污染物排放量；此外，對于新能源消納困難地區(qū)，控制尖峰負(fù)荷還能因改善系統(tǒng)調(diào)峰特性而降低棄風(fēng)、棄光電量，促進(jìn)新能源消納利用。

　　統(tǒng)籌協(xié)調(diào)控制尖峰負(fù)荷

　　為有效控制尖峰負(fù)荷，應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)源、荷資源，從電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)同時發(fā)力，配套合適的市場政策機(jī)制，增強(qiáng)電力系統(tǒng)平衡能力，有序減少電源電網(wǎng)投資。

　　一是科學(xué)統(tǒng)籌電源建設(shè)和需求側(cè)管理。適度超前安排電源建設(shè)，積極實(shí)施電力需求側(cè)管理，既避免電源發(fā)展過度超前造成投資浪費(fèi)，又避免過于依賴需求側(cè)管理而導(dǎo)致電源發(fā)展滯后，影響電力供給。

　　二是充分挖掘系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。根據(jù)不同地區(qū)調(diào)節(jié)能力需求，有序推進(jìn)火電靈活性改造；推動大規(guī)模儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快抽水蓄能及儲能電站建設(shè)，多種手段促進(jìn)和引導(dǎo)儲能產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新，降低大規(guī)模儲能應(yīng)用成本；布局建設(shè)一批調(diào)峰燃?xì)怆娬荆袑?shí)發(fā)揮調(diào)峰氣電的調(diào)峰能力，避免熱電聯(lián)產(chǎn)電站無序發(fā)展。

　　三是加強(qiáng)需求側(cè)管理。目前針對負(fù)荷特性的分析都是基于統(tǒng)調(diào)負(fù)荷，缺乏全社會最大負(fù)荷實(shí)時監(jiān)測統(tǒng)計手段，應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)全社會最大負(fù)荷實(shí)時監(jiān)測統(tǒng)計，為精準(zhǔn)判斷合理的尖峰負(fù)荷控制規(guī)模提供依據(jù)。推廣應(yīng)用精準(zhǔn)切負(fù)荷控制，推動電動汽車參與調(diào)峰，提高需求側(cè)響應(yīng)能力，盡快實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)機(jī)動調(diào)峰能力達(dá)到最大負(fù)荷3%以上，負(fù)荷控制能力達(dá)到最大用電負(fù)荷的10%以上。

　　四是健全完善市場政策機(jī)制。逐步擴(kuò)大峰谷分時電價執(zhí)行范圍，力爭覆蓋大工業(yè)、一般工商業(yè)、居民用戶，個別地區(qū)可逐步開展尖峰電價、實(shí)時電價試點(diǎn)；擴(kuò)大電力需求側(cè)響應(yīng)試點(diǎn)范圍，建立需求側(cè)響應(yīng)長效激勵機(jī)制，進(jìn)一步調(diào)動電力用戶參與積極性，按照“工業(yè)用戶-大型商業(yè)用戶-居民用戶”的推廣順序，加快制定電力需求側(cè)響應(yīng)實(shí)施辦法，逐步將響應(yīng)措施從臨時性、緊急性的舉措轉(zhuǎn)變?yōu)槌B(tài)化、市場化的手段；探索建立發(fā)電企業(yè)和用戶參與的輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制，進(jìn)一步完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制。

　　五是繼續(xù)宣傳引導(dǎo)節(jié)約用電。繼續(xù)引導(dǎo)用戶積極主動調(diào)整生產(chǎn)運(yùn)行方式；大力發(fā)展智能家電、節(jié)能家電等低耗能產(chǎn)品、節(jié)能設(shè)備，鼓勵推進(jìn)用戶能源合同管理；加快淘汰高耗能的落后產(chǎn)品、設(shè)備和工藝，嚴(yán)格限制高耗能產(chǎn)業(yè)的盲目發(fā)展；提升電力用戶節(jié)能意識。

　　（作者邵沖 黃豫 聶金峰 劉平 均供職于南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院）