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(shí)習(xí)近平總書記提出的能源安全新戰(zhàn)略，構(gòu)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(guó)家能源局公開《中華人民共和國(guó)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(lǐng)域，并在《關(guān)于做好可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃編制工作有關(guān)事項(xiàng)的通知》（國(guó)能綜通新能〔2020〕29號(hào)）中將提升可再生能源在區(qū)域能源供應(yīng)中的比重納入規(guī)劃重點(diǎn)任務(wù)?？梢灶A(yù)見，“十四五”期間南方區(qū)域可再生能源將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇期。隨著可再生能源規(guī)模不斷擴(kuò)大，促進(jìn)可再生能源電力消納將成為“十四五”電力規(guī)劃的重點(diǎn)問(wèn)題之一，為此亟需提升南方區(qū)域電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，增強(qiáng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性。
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“十三五”調(diào)節(jié)能力逐步提升，可再生能源消納成效顯著
2018年國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源〔2018〕364號(hào)），明確電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升的重要性和迫切性，并分別從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)進(jìn)行綜合、全面的建議和部署?！笆濉鼻八哪?，南方區(qū)域電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力逐步提升。電源側(cè)，隨著大型煤電、調(diào)峰氣電和抽水蓄能電站等調(diào)節(jié)性能好的電源項(xiàng)目陸續(xù)投產(chǎn)，調(diào)節(jié)容量不斷增加，主力調(diào)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(zhǎng)率約4%。2019年，煤電調(diào)節(jié)容量5278萬(wàn)千瓦、占比49%，氣電調(diào)節(jié)容量1164萬(wàn)千瓦、占比11%，水電調(diào)節(jié)容量2734萬(wàn)千瓦、占比25%，抽蓄調(diào)節(jié)容量1649萬(wàn)千瓦，占比15%。電網(wǎng)側(cè)，通過(guò)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(wàn)千瓦（不含臨時(shí)通道），跨省區(qū)調(diào)節(jié)能力進(jìn)一步提升。負(fù)荷側(cè)，通過(guò)加強(qiáng)組織管理、培訓(xùn)宣傳、平臺(tái)建設(shè)、技術(shù)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(cè)管理中節(jié)約電量、電力的指標(biāo)，有效挖掘了用戶側(cè)調(diào)節(jié)潛力。
“十三五”期間，南方區(qū)域?qū)崿F(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(dá)99.6%，棄水量從2016年的316億千瓦時(shí)下降至17億千瓦時(shí)，基本解決云南水電消納難題；風(fēng)電、光伏發(fā)電利用率均超過(guò)99.7%，基本實(shí)現(xiàn)全額消納；核電平均利用小時(shí)數(shù)7128小時(shí)，實(shí)現(xiàn)安全保障性消納。2019年完成西電東送電量2265億千瓦時(shí)，“十三五”前四年累計(jì)完成送電量8421億千瓦時(shí)，南方區(qū)域非化石能源發(fā)電量占比52.9%，遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平。
圖示1 2015-2019年南方區(qū)域主力調(diào)節(jié)電源裝機(jī)增長(zhǎng)情況
圖示2 2019年調(diào)節(jié)電源容量結(jié)構(gòu)
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(shì)嚴(yán)峻，調(diào)節(jié)能力仍需進(jìn)一步提升
用電負(fù)荷峰谷差持續(xù)加大。“十四五”期間，南方區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)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(yù)測(cè)至2025年南方五省區(qū)第三產(chǎn)業(yè)GDP比重上升1.3~5個(gè)百分點(diǎn)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是改變負(fù)荷特性的重要因素，預(yù)測(cè)至2025年南方五省區(qū)峰谷差將增加30%以上，調(diào)峰需求持續(xù)加大。
新能源規(guī)模和占比持續(xù)增加。風(fēng)電反調(diào)峰特性顯著，以廣東為例，陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電夏季反調(diào)峰系數(shù)分別達(dá)到12%和22%，目前廣東核準(zhǔn)海上風(fēng)電項(xiàng)目約3200萬(wàn)千瓦，結(jié)合海上風(fēng)電開發(fā)和建設(shè)情況，預(yù)計(jì)“十四五”期間新增規(guī)模超過(guò)1000萬(wàn)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(xiàng)目投產(chǎn)，核電規(guī)模進(jìn)一步增加。此外，目前廣東核準(zhǔn)在建的氣電大部分為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，采用以熱定電的方式運(yùn)行，調(diào)峰深度僅25%左右，調(diào)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(jìn)一步加大系統(tǒng)調(diào)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(diào)節(jié)能力
一是加快推進(jìn)火電靈活性改造。目前南方區(qū)域尚無(wú)機(jī)組完成靈活性改造，僅廣西北海電廠兩臺(tái)32萬(wàn)千瓦機(jī)組納入改造試點(diǎn)并計(jì)劃于今年完成改造。隨著南方區(qū)域電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)不斷成熟完善，在煤電靈活性改造費(fèi)用和運(yùn)行成本將得到合理的補(bǔ)償?shù)臈l件下，應(yīng)加快推進(jìn)火電靈活性改造，充分挖掘煤電調(diào)節(jié)能力。
二是積極發(fā)展調(diào)峰電源。抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能和調(diào)峰氣電都是性能優(yōu)良的調(diào)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(diào)峰氣電發(fā)展條件，同時(shí)電化學(xué)儲(chǔ)能隨著技術(shù)水平提升和成本下降，具備大規(guī)模推廣應(yīng)用前景。建議加快推進(jìn)抽蓄電站開發(fā)，推廣電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用，積極發(fā)展調(diào)峰氣電，增強(qiáng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。
三是積極推進(jìn)龍頭水電站建設(shè)。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(jí)電站的部分汛期電能轉(zhuǎn)化為枯期電能，從而提高整個(gè)流域梯級(jí)電站的調(diào)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(diào)節(jié)特性，建成后可顯著增強(qiáng)流域水電站調(diào)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(jìn)一步發(fā)揮西電東送跨省跨區(qū)調(diào)節(jié)能力?！笆濉蹦┘啊笆奈濉背?，南方電網(wǎng)將依托昆柳龍直流工程新增云南送廣東500萬(wàn)千瓦、送廣西300萬(wàn)千瓦，并建成云貴互聯(lián)通道實(shí)現(xiàn)云南水電和貴州火電資源互濟(jì)互補(bǔ)，跨省區(qū)調(diào)節(jié)能力進(jìn)一步提升?？沙浞职l(fā)揮跨省跨區(qū)聯(lián)動(dòng)作用，將云、貴兩省形成電力外送綜合體，促進(jìn)西南地區(qū)水電消納。持續(xù)優(yōu)化西電東送送電曲線，實(shí)現(xiàn)跨季節(jié)電力互濟(jì)，緩解云南“豐盈枯缺”問(wèn)題。
五是推廣電力需求側(cè)響應(yīng)。電力需求側(cè)響應(yīng)是通過(guò)設(shè)計(jì)合理的響應(yīng)機(jī)制與激勵(lì)措施，引導(dǎo)用戶改變用電行為習(xí)慣，減少或增加某時(shí)段的用電負(fù)荷，挖掘負(fù)荷側(cè)的調(diào)峰潛力來(lái)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(cè)響應(yīng)試點(diǎn)項(xiàng)目，并取得良好的應(yīng)用效果。建議結(jié)合佛山需求側(cè)響應(yīng)試點(diǎn)項(xiàng)目情況，完善相關(guān)管理制度，深入推進(jìn)需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步釋放需求側(cè)調(diào)峰潛力。
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市場(chǎng)機(jī)制與技術(shù)手段雙管齊下
一是推進(jìn)電力市場(chǎng)建設(shè)。建議南方區(qū)域逐步建立跨省區(qū)統(tǒng)一電力市場(chǎng)，充分發(fā)揮互聯(lián)電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置作用，推動(dòng)電力互濟(jì)由計(jì)劃模式向市場(chǎng)方式轉(zhuǎn)變，打破輔助服務(wù)的省間壁壘。同時(shí)，完善電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制，將輔助服務(wù)市場(chǎng)與電能量市場(chǎng)統(tǒng)一融合，并適時(shí)增加交易品種、開展容量市場(chǎng)和輔助服務(wù)中長(zhǎng)期交易。
二是強(qiáng)化調(diào)節(jié)電源效益保障。完善調(diào)峰補(bǔ)償政策機(jī)制和運(yùn)營(yíng)規(guī)則，鼓勵(lì)社會(huì)資本參與投資，提高煤電企業(yè)實(shí)施靈活性改造和參與調(diào)峰的主動(dòng)性。在輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)初期，可參考華東地區(qū)相關(guān)政策經(jīng)驗(yàn)，對(duì)調(diào)峰氣電試行兩部制電價(jià)，調(diào)動(dòng)調(diào)峰機(jī)組發(fā)電積極性。
三是完善抽蓄電價(jià)回收機(jī)制。目前抽水蓄能電站存在市場(chǎng)化用戶未分?jǐn)側(cè)萘侩娰M(fèi)和輔助服務(wù)市場(chǎng)無(wú)法解決投資回收等問(wèn)題，建議分階段完善抽蓄回收電價(jià)機(jī)制。在電力市場(chǎng)建設(shè)過(guò)渡期，將抽蓄容量電費(fèi)分?jǐn)傊潦袌?chǎng)化用戶用電價(jià)格中；在電力市場(chǎng)建設(shè)成熟期，采用中長(zhǎng)期合同和現(xiàn)貨競(jìng)價(jià)的投資回收機(jī)制，通過(guò)市場(chǎng)獲取投資回報(bào)。
四是加快需求側(cè)響應(yīng)服務(wù)機(jī)制建設(shè)。建議繼續(xù)完善響應(yīng)激勵(lì)機(jī)制，遵循公平合理的原則，倡導(dǎo)“誰(shuí)收益、誰(shuí)投資”，建立長(zhǎng)效的需求側(cè)響應(yīng)激勵(lì)機(jī)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(diào)動(dòng)電力用戶參與需求側(cè)響應(yīng)的積極性。
作者供職于南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院
