中國儲能網(wǎng)訊：每到夏季極端天氣多、用電負荷高、運行風險大，通常是一年中電力保供任務最為艱巨的時期。而在秋分之后，暑氣漸消，這意味著“迎峰度夏”電力保供的緊張時期已經(jīng)結束。
國家能源局有關負責人此前表示，入夏以來，全國多地出現(xiàn)持續(xù)性高溫天氣，最大電力負荷快速攀升，多次刷新歷史最高紀錄。北京、天津、上海、江蘇、浙江等17個省級電網(wǎng)負荷創(chuàng)歷史新高。其間，全國最大電力負荷達14.51億千瓦，相比去年最大負荷超1億千瓦。
為了應對持續(xù)增長的電力需求，全國發(fā)電裝機容量不斷加碼，電網(wǎng)也在擴大投資。國家能源局23日公布的數(shù)據(jù)顯示，截至8月底，全國累計發(fā)電裝機容量約31.3億千瓦，同比增長14.0%。其中，太陽能發(fā)電裝機容量同比增長近五成，風電裝機容量約同比增長兩成。1到8月份，全國電網(wǎng)工程完成投資3330億元，同比增長23.1%。
“今年夏季電力供需總體比較平穩(wěn)，沒有類似前兩年西南地區(qū)干旱少雨導致水電銳減，絕大多數(shù)地區(qū)也沒有采取有序用電等措施。這既與國內(nèi)緊鑼密鼓的能源供給體系建設有關，也得益于天氣良好?！睆B門大學中國政策能源研究院院長林伯強對第一財經(jīng)表示，考慮到氣候系統(tǒng)的風險和今后的用電需求增長，擴大裝機和電網(wǎng)投資依然是當前的主旋律，同時虛擬電廠等新技術新模式將發(fā)揮更大作用。
虛擬電廠加速落地
用電量大就多發(fā)電，用電量少就少發(fā)電。這種模式是過去電力系統(tǒng)應對起伏不定的電力需求變化時最常見的操作思路。但弊端在于，長期穩(wěn)定的發(fā)電很難完全滿足短期用電需求過大的“尖峰時刻”。第一財經(jīng)記者注意到，今年迎峰度夏期間，多地把挖掘用戶側和電網(wǎng)側的資源放在了更重要的位置上，調(diào)控方式正在從傳統(tǒng)的“源隨荷動”向“源網(wǎng)荷儲融合互動”轉(zhuǎn)變。
在安徽，今年入夏前，合肥電網(wǎng)最大負荷和日用電量歷史紀錄分別為2023年夏季創(chuàng)下的1064.3萬千瓦、2.19億千瓦時。隨著高溫持續(xù)，廣大市民紛紛打開空調(diào)等設備降溫，城市電力負荷迅速攀升并維持高位運行。據(jù)合肥供電公司統(tǒng)計，今年迎峰度夏期間，合肥電網(wǎng)最大負荷先后39次超越去年的歷史紀錄，其中突破1200萬千瓦大關達7次，這在合肥電網(wǎng)歷史上極為罕見。
在此背景下，今年夏季合肥數(shù)次啟動虛擬電廠系統(tǒng)參與“削峰填谷”。此外，合肥還會同蕪湖的虛擬電廠系統(tǒng)，將節(jié)約下來超130兆瓦電力資源支援至上海電網(wǎng)午高峰時段，這也是合肥乃至安徽首次通過虛擬電廠參與長三角省市間電力互濟。
所謂虛擬電廠，其本質(zhì)是一種“智慧能源管理平臺”，能夠?qū)⒎植际诫娫?、儲能、電動汽車等零散資源“化零為整”，既可以作為“正電廠”向電力系統(tǒng)供電，也可以作為“負電廠”消納系統(tǒng)的電力，起到助力電網(wǎng)系統(tǒng)保持平衡的作用。它是“源網(wǎng)荷儲融合互動”的重要抓手。
據(jù)第一財經(jīng)記者不完全統(tǒng)計，今年夏天，上海、重慶、江蘇南京、廣東深圳、四川成都、浙江嘉興等全國多個省市都擴大了虛擬電廠的應用范圍，從園區(qū)級到省級，部分地區(qū)突破了虛擬電廠平臺“零”的紀錄，并首次實戰(zhàn)。
廣東某發(fā)電公司張經(jīng)理簽約了所在市的虛擬電廠管理中心，他雖然欣喜于自己所在的發(fā)電廠有了增收的新途徑，但還是不免為這份收入的穩(wěn)定性感到擔憂，而這也影響到了該公司參與擴大電力設備投資的步伐。
“現(xiàn)在的一個痛點是，我們不知道什么時候會有響應的需求，也不知道每年響應的次數(shù)是多少，波動太大。而且在市場化的交易里，人越多報價越低。所以，我們在投資更多儲能電站和發(fā)電設備之前，需要有關部門和機構幫我們共同算清這筆賬，才能有計劃性地融入虛擬電廠，發(fā)揮更大的價值?！彼麑Φ谝回斀?jīng)記者分析稱。
華北電力大學經(jīng)濟與管理學院電力經(jīng)濟管理教研室主任王永利對第一財經(jīng)記者表示，從發(fā)展階段來看，我國虛擬電廠的發(fā)展分為邀約型、市場型和自由調(diào)度型三個階段。第一階段是邀約型，由各省政府部門牽頭組織，各聚合商共同完成邀約、響應和激勵流程。盈利主要來自響應補貼，市場化程度較低。第二階段是市場型，虛擬電廠與現(xiàn)貨市場、輔助服務市場和容量市場銜接。第三階段是自主調(diào)度型，虛擬電廠能實現(xiàn)跨空間自主調(diào)度。
“目前我國虛擬電廠處于邀約型向市場型發(fā)展的階段，主要通過政府機構或電力調(diào)度機構發(fā)出邀約信號，虛擬電廠組織資源進行削峰、填谷等需求響應，主要目的是解決電力供需缺口，因此一年實施次數(shù)有限。”王永利認為，隨著國內(nèi)電力市場的逐步完善，虛擬電廠等技術在“源網(wǎng)荷儲融合互動”中的作用將會越發(fā)顯著，引導民間資本擴大投資。
海上風電應對極端天氣
除了電力保供情況以外，今年夏季頻發(fā)的臺風等氣候事件同樣引發(fā)外界對于能源領域的關注。據(jù)第一財經(jīng)此前報道，受臺風“摩羯”影響，位于海南文昌木蘭灣沿海的風電場的多臺風電機組被折斷?！帮L力發(fā)電設備為何扛不住臺風？”“越來越多的海上風機會不會存在更大安全隱患？”眾多市民在社交媒體提出關心的問題。
對此，中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會秘書長秦海巖在接受采訪時表示，海南這次發(fā)生風機倒塌事故的主要原因是機組還在施工規(guī)程中，沒有投運、通電，導致抗臺策略無法運行。同時，這次臺風是歷史上少有的超強臺風，破壞力強。
與外界印象中“風越大發(fā)電越多”不同的是，現(xiàn)有的風電技術和設備還做不到無限制轉(zhuǎn)化任何風速。如果風機葉片轉(zhuǎn)速過快，就會超過機械設備的物理承受能力，導致風機損壞。因此，每種型號的風力發(fā)電機都有其設計的最大安全承受風速。
一位風電行業(yè)資深人士對第一財經(jīng)記者分析，無論是對于風電設備還是光伏設備，極端天氣都是一種較大的潛在威脅，這也是東南沿海發(fā)展新能源的一個挑戰(zhàn)。就風電而言，臺風對機組的破壞主要是因為對風不正，如果是風輪正面迎風，足可以承受設計工況的極大風速，但如果偏航失電，風從側面吹來，抗風能力會大打折扣。同時，風電機組在選址時就會充分考慮當?shù)貧夂驐l件和臺風發(fā)生頻率等因素，確保風電場位于相對安全的區(qū)域。
值得注意的是，即便此次面對有史以來登陸我國風力最強的“秋臺風”，也有多個中國風機設備未受影響。在“摩羯”風力最大的海南文昌海域，國內(nèi)首臺“雙百”深遠海漂浮式風電平臺“海油觀瀾號”扛住了68m/s的風速和高達11.64米的巨浪正面沖擊。
秦海巖表示，十幾年前，中國沿海的陸上風電機組，被臺風破壞的案例時有發(fā)生。國外企業(yè)和專家一度認為，在中國南部沿海，臺風多發(fā)地區(qū)不具備開發(fā)海上風電條件。但近些年，雖然臺風的頻率和等級不斷提高，但很少看到有機組被破壞的情況。主要原因是國內(nèi)風機設計技術不斷提高，對臺風的機理的了解更為深入，抗臺風機組的技術水平不斷提高，目前，臺風已經(jīng)不是制約中國風電發(fā)展一個不可克服的環(huán)境因素。
“經(jīng)過這次強烈的臺風災害以后，國內(nèi)東南沿海地區(qū)的風電和光伏等新能源設備的抗臺風性能，可能將被賦予更高的關注。以中國新能源產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)狀而言，研發(fā)出更可靠的抗臺風的設備只是時間問題。但要承認的一個現(xiàn)實情況是，更高的安全系數(shù)往往意味著更大的經(jīng)濟投入。為了防備百年不遇的極端天氣，我們需要投入多大的資源，其中需要把握好兩者的平衡?！绷植畯妼Φ谝回斀?jīng)分析稱。
