“十四五”時(shí)期,高質(zhì)量電能服務(wù)是電力部門發(fā)展的關(guān)鍵詞和發(fā)展重點(diǎn)。在新型電力系統(tǒng)框架下,高質(zhì)量電能服務(wù)應(yīng)以“可靠、低碳、可負(fù)擔(dān)”作為首要考慮要素。隨著夏季用電高峰的到來(lái),部分地區(qū),比如浙江、江蘇等地,電力負(fù)荷已經(jīng)突破歷史同期峰值,電力供需偏緊。如何避免用電高峰時(shí)期“拉閘限電”,以高質(zhì)量電能服務(wù)支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,本文以浙江和四川去年夏季的情況為例,闡釋協(xié)同保供的思路。
限電的原因與傳統(tǒng)對(duì)策
限電主要與兩方面因素有關(guān)。其一,用戶側(cè)的“需求高漲”,終端電氣化的發(fā)展,以及電能替代工程的持續(xù)推進(jìn),不斷推高用電量和最大負(fù)荷。最近五年,全社會(huì)用電量的年均增速達(dá)到6%以上,最大負(fù)荷的增速甚至超過(guò)用電量增速,從而引發(fā)局部地區(qū)、部分時(shí)段的“電力短缺”。其二,供應(yīng)側(cè)的“出力不足”,隨著電力系統(tǒng)向清潔低碳轉(zhuǎn)型,可再生能源的發(fā)電占比大幅度提升,而受制于可再生能源發(fā)電的靠天吃飯,出力受天氣影響大,部分地區(qū)的電力電量“雙缺“的現(xiàn)象時(shí)有出現(xiàn)。
過(guò)去40年,中國(guó)主要通過(guò)增加電源端的供應(yīng)來(lái)解決電力短缺問(wèn)題。以去年夏天的限電典型省份浙江和四川為例,為增加電力供應(yīng),前者高價(jià)購(gòu)買外來(lái)電,后者高價(jià)購(gòu)買外來(lái)煤,但都不是經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的方案。
浙江:去年7月開(kāi)始,全省氣溫飆升,電網(wǎng)最大負(fù)荷屢破歷史峰值,部分城市限電。作為電力供應(yīng)對(duì)外依存度高的省份,浙江通過(guò)高價(jià)購(gòu)買外來(lái)電以滿足本地的用電需求。據(jù)報(bào)道,七八月份,浙江度夏期間對(duì)外購(gòu)買的高價(jià)電,最貴時(shí)候高達(dá)10元/度電,遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)?shù)?元/度電的尖峰電價(jià)。
四川:在去年8月中旬遭遇60年一遇的高溫干旱災(zāi)害性天氣,作為水電大省,四川近八成發(fā)電量來(lái)自水電。傳統(tǒng)的夏季豐水期突遇枯水,水電出力斷崖式下降50%,再加上高溫天氣用電需求居高不下,四川省出現(xiàn)夏季電力電量“雙短缺”的嚴(yán)峻局面。然而,作為“西電東送”的送端省份,盡管面臨水電短缺、本地限電的嚴(yán)峻形勢(shì),四川省的水電外送仍須履約執(zhí)行,否則將承受違約成本。因此,四川不得不高價(jià)購(gòu)買外省煤炭來(lái)發(fā)電滿足本地電力需求。
更經(jīng)濟(jì)的電力保供方案
國(guó)家在《“十四五”能源規(guī)劃》中提出,要實(shí)現(xiàn)送受兩端協(xié)同調(diào)峰,用受端的調(diào)峰資源,幫助送端的新能源消納。此外,受端的需求側(cè)資源,也可以幫助送端保證電力供應(yīng)安全。這為解決浙江和四川的保供難題提供了新的思路。
浙江是典型的外來(lái)電大省,外來(lái)電占比超過(guò)三分之一。全省過(guò)七成電量來(lái)自于火電,低碳轉(zhuǎn)型壓力大。四川是中國(guó)水電外送大省,約有三分之一的電量外送到華中、華東等負(fù)荷中心。四川外送電占浙江最大負(fù)荷的17%左右。
盡管浙江省7月份的最大負(fù)荷超過(guò)1億千瓦,但超過(guò)最大負(fù)荷97%的時(shí)段僅有14個(gè)小時(shí)。為應(yīng)對(duì)這14個(gè)小時(shí)的尖峰負(fù)荷,如果僅從供應(yīng)側(cè)尋求解決方案,即新建或擴(kuò)建頂峰機(jī)組和輸配電線路容量,需要高額的資金投入。分析顯示,浙江省空調(diào)負(fù)荷是推高最大負(fù)荷的主要因素,夏季空調(diào)負(fù)荷占比近40%。理論上,浙江全省夏季應(yīng)削減最大空調(diào)負(fù)荷730萬(wàn)千瓦。根據(jù)火電機(jī)組投資成本4000元/千瓦計(jì)算,如果要實(shí)現(xiàn)730萬(wàn)千瓦的負(fù)荷削減,需要投資接近300億元。
但如果深挖浙江省需求側(cè)資源潛力,保供成本要低得多。方案如下:將上述730萬(wàn)千瓦負(fù)荷在尖峰時(shí)刻削減14小時(shí),通過(guò)激勵(lì)和補(bǔ)貼措施,鼓勵(lì)用戶每天少用1-2小時(shí)的空調(diào),相當(dāng)于在尖峰14小時(shí)內(nèi)減少空調(diào)用電約1億度電,且對(duì)居民生活工作的影響并不大。按照外來(lái)電10元/度電計(jì)算,則節(jié)約購(gòu)電成本高達(dá)10億元。通過(guò)空調(diào)負(fù)荷調(diào)控降低電網(wǎng)尖峰負(fù)荷,可降低浙江的外來(lái)電購(gòu)電成本,還能減少四川的電力外送壓力,相當(dāng)于以更低的成本保證了兩地的電力供應(yīng)。
送受兩端協(xié)同運(yùn)行
送受兩端協(xié)同運(yùn)行,是全國(guó)一盤棋戰(zhàn)略、擴(kuò)大資源優(yōu)化配置范圍的最佳實(shí)踐。當(dāng)受端遭遇高溫和極寒天氣,電力供應(yīng)緊張時(shí),挖掘本地需求側(cè)潛力,可以減少對(duì)外來(lái)電的需求,實(shí)現(xiàn)低成本的保供。從送端來(lái)看,受端的需求降低將減少送端的供電壓力,從而在送端遭遇極端天氣造成可再生能源出力不足時(shí),減少外送電,同時(shí)保證送端本地電力需求。
同樣,在春秋季節(jié)可再生能源出力大發(fā)時(shí),送端面臨著需求不足、棄電率或?qū)⒃黾印Mㄟ^(guò)受端的需求增加,可以增加外來(lái)電的購(gòu)入,從而幫助提升送端可再生能源的消納比重。因此,受端的需求側(cè)資源可以助力送端的電力安全供應(yīng)和提升可再生能源消納率。
盡管在理論上可行,這一思路的實(shí)現(xiàn)有賴于市場(chǎng)的完善和電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)行。借助特高壓、省際聯(lián)絡(luò)線,降低中長(zhǎng)期合同電量、增加現(xiàn)貨市場(chǎng)的交易比重,運(yùn)用中長(zhǎng)期交易、省間現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場(chǎng),挖掘受端需求側(cè)資源的削峰和填谷潛力,有助于以低成本的方式,提升送受兩端的電力保供能力,并促進(jìn)送端的可再生能源消納。
原標(biāo)題:更經(jīng)濟(jì)的電力保供方案