中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:黨的二十大報(bào)告將公平競(jìng)爭(zhēng)與產(chǎn)權(quán)保護(hù)、市場(chǎng)準(zhǔn)入、社會(huì)信用等共同作為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)制度。“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略為持續(xù)推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展、電力市場(chǎng)化改革指明了方向。推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展,必須遵循權(quán)利義務(wù)對(duì)等原則,加快建立健全有利于包括新能源在內(nèi)的各類電力市場(chǎng)主體公平競(jìng)爭(zhēng)的規(guī)則。
新能源蓬勃發(fā)展,構(gòu)建新能源基準(zhǔn)出力曲線要求日益迫切
截至2023年底,全國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量約6.1億千瓦,同比增長(zhǎng)55.2%,風(fēng)電裝機(jī)容量約4.4億千瓦,同比增長(zhǎng)20.7%,新能源裝機(jī)占比已接近36%,新增太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)電裝機(jī)容量占當(dāng)年新增發(fā)電裝機(jī)容量的82.2%。新能源發(fā)電蓬勃發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供堅(jiān)實(shí)支撐,同時(shí)也對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃運(yùn)行、電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)等提出了新的挑戰(zhàn)。
隨著新能源裝機(jī)占比持續(xù)提升,新型電力系統(tǒng)源荷時(shí)空分布不均衡、不匹配的問(wèn)題日益凸顯。一方面政府主管部門及電網(wǎng)企業(yè)缺乏新能源出力特性信息,難以準(zhǔn)確評(píng)估電力系統(tǒng)消納能力,難以科學(xué)制定電源、電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,源網(wǎng)協(xié)同方面仍有提升空間。另一方面電力調(diào)度機(jī)構(gòu)、電力交易機(jī)構(gòu)等市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu),在諸如電力輔助服務(wù)責(zé)任劃分和費(fèi)用分?jǐn)傊?,由于缺少清晰、?guī)范的基準(zhǔn),權(quán)責(zé)劃分不夠清晰,大多依據(jù)新能源發(fā)電量“一攬子”分?jǐn)傒o助服務(wù)費(fèi)用,不利于新能源企業(yè)主動(dòng)提升發(fā)電運(yùn)行水平。同時(shí)由于缺少新能源發(fā)電出力基準(zhǔn)值,也不利于新能源企業(yè)與用戶簽訂帶曲線的中長(zhǎng)期交易合同,在源荷協(xié)同方面同樣亟需提升。
構(gòu)建新能源基準(zhǔn)出力曲線是新能源高質(zhì)量發(fā)展的助推器
依托新能源基準(zhǔn)出力曲線,既可為新能源發(fā)電參與電力市場(chǎng)提供有效支撐,更可為全面提升新能源消納水平提供合理參考,進(jìn)而不斷完善新型電力系統(tǒng)的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)則,經(jīng)濟(jì)高效地推動(dòng)全社會(huì)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。
在參與電力市場(chǎng)方面,以新能源基準(zhǔn)出力曲線為基礎(chǔ),在下調(diào)峰、上調(diào)峰等各類電力輔助服務(wù)市場(chǎng)需求場(chǎng)景下,電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)及監(jiān)管機(jī)構(gòu)可準(zhǔn)確判別新能源發(fā)電是否根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)整了發(fā)電出力,以及發(fā)電出力調(diào)整的時(shí)段及對(duì)應(yīng)電量情況。按照“誰(shuí)服務(wù)、誰(shuí)獲利,誰(shuí)受益、誰(shuí)承擔(dān)”的原則,細(xì)化量化新能源發(fā)電在電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的貢獻(xiàn)和責(zé)任,實(shí)現(xiàn)科學(xué)分?jǐn)傒o助服務(wù)費(fèi)用?;诖?,如新能源發(fā)電自身出力與基準(zhǔn)曲線相差較大,可以通過(guò)配建儲(chǔ)能、實(shí)時(shí)調(diào)整儲(chǔ)能出力來(lái)擬合逼近基準(zhǔn)曲線,主動(dòng)調(diào)用儲(chǔ)能參與運(yùn)行,有效解決配建儲(chǔ)能“建而不用”的難題。同時(shí),新能源發(fā)電實(shí)時(shí)出力和基準(zhǔn)曲線的偏差自身難以彌合,也可以在市場(chǎng)上主動(dòng)購(gòu)買服務(wù),對(duì)象包括但不限于抽水蓄能、共享儲(chǔ)能、虛擬電廠等市場(chǎng)主體,從而有效降低終端用戶需承擔(dān)的系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)等電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)費(fèi)用水平,實(shí)現(xiàn)社會(huì)福利最大化。
新能源消納方面,基于考慮時(shí)空特性的新能源基準(zhǔn)出力曲線,結(jié)合電力用戶用電需求、負(fù)荷特性,以及網(wǎng)內(nèi)調(diào)節(jié)性電源情況(包括抽蓄、燃?xì)鈾C(jī)組、完成靈活性改造的火電機(jī)組、區(qū)外來(lái)電等),可以系統(tǒng)化地分析各省級(jí)電網(wǎng)新能源消納能力,即全網(wǎng)負(fù)荷出力曲線扣減優(yōu)化后的網(wǎng)內(nèi)調(diào)節(jié)性電源出力曲線的包絡(luò)線,如不能完全覆蓋新能源出力基準(zhǔn)曲線,則表明當(dāng)前電網(wǎng)無(wú)法承載現(xiàn)有的新能源發(fā)電,偏離程度越大表明該地區(qū)新能源消納能力越不足。評(píng)估結(jié)果既可以用于電網(wǎng)年度運(yùn)行方式安排,也可以用于未來(lái)電網(wǎng)規(guī)劃安排,結(jié)合新能源裝機(jī)規(guī)劃,提前安排調(diào)節(jié)性電源改造、電力用戶需求響應(yīng)能力提升等優(yōu)化措施,提升新能源消納能力。
構(gòu)建新能源基準(zhǔn)出力曲線現(xiàn)階段已基本具備條件
近年來(lái),新能源發(fā)電裝備技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)了發(fā)電效率穩(wěn)步提升、工程造價(jià)逐年降低的政策目標(biāo);新能源調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)日臻完善,有效適應(yīng)高占比新能源運(yùn)行需求。同時(shí)隨著電力數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,發(fā)電企業(yè)、電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)也積累了長(zhǎng)時(shí)間周期的海量新能源出力數(shù)據(jù),部分省網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)已接入新能源場(chǎng)站單機(jī)發(fā)電信息,顆粒度更加細(xì)致飽滿;同時(shí)極端天氣等非常規(guī)狀態(tài)下的新能源出力數(shù)據(jù)也逐步完善,這是構(gòu)建新能源基準(zhǔn)出力曲線的物質(zhì)基礎(chǔ)。
以各省網(wǎng)為單元,考慮太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)電等新能源出力時(shí)空分布特點(diǎn),按照不同的資源區(qū)分布,結(jié)合春夏秋冬等季節(jié)性因素,以海量新能源出力數(shù)據(jù)和聚類分析等數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ),構(gòu)建各省各類資源區(qū)新能源基準(zhǔn)出力曲線,評(píng)估風(fēng)電和光伏發(fā)電的發(fā)電能力,以及日(典型日)、月、季、年及多年等不同時(shí)間尺度的出力分布特性及規(guī)律。如基于一定的置信概率區(qū)間,新能源基準(zhǔn)出力曲線將是出力曲線帶,存在上下限或包絡(luò)區(qū)間。同時(shí)面向極端天氣等非常規(guī)情景,比如極限陣風(fēng)、極寒天氣都會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)切出,不斷擴(kuò)充完善非常規(guī)狀態(tài)新能源出力集合,進(jìn)而逐步構(gòu)建各省、各資源區(qū)新能源基準(zhǔn)出力曲線帶。
近期,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局、自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、中國(guó)氣象局、國(guó)家林草局六部委聯(lián)合印發(fā)通知,決定在河北等地區(qū)率先開(kāi)展風(fēng)電和光伏發(fā)電資源普查試點(diǎn)工作。建議以本次資源普查為契機(jī),依托核查數(shù)據(jù)及結(jié)果,全面構(gòu)建新能源基準(zhǔn)出力曲線;持續(xù)完善新能源典型出力特征數(shù)據(jù)庫(kù),構(gòu)建常規(guī)狀態(tài)和非常規(guī)狀態(tài)下新能源典型出力特征數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí),建議能源主管部門和派出機(jī)構(gòu)制定新能源基準(zhǔn)出力曲線應(yīng)用規(guī)則,以新能源基準(zhǔn)出力曲線為基礎(chǔ),量化優(yōu)化新能源參與輔助服務(wù)市場(chǎng)的貢獻(xiàn)評(píng)估和費(fèi)用分?jǐn)偡椒ǎ晟菩履茉磪⑴c輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則;此外,結(jié)合電力系統(tǒng)電力需求和系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力分析,優(yōu)化電力系統(tǒng)新能源消納能力評(píng)估方法,全面提升電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和電力系統(tǒng)運(yùn)行精益化水平。