統籌規劃源網荷儲各側調節能力,支撐新型電力系統構建
——《電力系統調節能力優化專項行動實施方案(2025—2027年)》系列解讀文章
(電力規劃設計總院(yuan))
近日,國(guo)家發(fa)展改(gai)革委、國(guo)家能(neng)(neng)源局結(jie)合《加快構建(jian)新型電力(li)系統(tong)(tong)行(xing)(xing)(xing)動方(fang)案(an)(2024—2027年)》(以下(xia)(xia)簡稱(cheng)《行(xing)(xing)(xing)動方(fang)案(an)》)《關于加強電網調(diao)峰儲(chu)能(neng)(neng)和(he)智能(neng)(neng)化調(diao)度(du)能(neng)(neng)力(li)建(jian)設的指導意見》有(you)關要求(qiu),印發(fa)《電力(li)系統(tong)(tong)調(diao)節(jie)能(neng)(neng)力(li)優化專項行(xing)(xing)(xing)動實(shi)施方(fang)案(an)(2025—2027年)》(以下(xia)(xia)簡稱(cheng)《實(shi)施方(fang)案(an)》),明確提(ti)出各省(區、市)能(neng)(neng)源主管部門編制本地區調(diao)節(jie)能(neng)(neng)力(li)建(jian)設方(fang)案(an)。科學規劃(hua)配(pei)置調(diao)節(jie)能(neng)(neng)力(li)資(zi)源,對于推(tui)動新能(neng)(neng)源合理消納(na)利用和(he)高質量發(fa)展、支撐新型電力(li)系統(tong)(tong)構建(jian)具(ju)有(you)重要意義(yi)。
新(xin)能(neng)源(yuan)大(da)規(gui)模集中并(bing)網消納壓(ya)力(li)(li)(li)增(zeng)加,系統調(diao)節能(neng)力(li)(li)(li)建設(she)亟(ji)需加強。“十四(si)(si)五”以來(lai),新(xin)型電(dian)(dian)力(li)(li)(li)系統加快構建,電(dian)(dian)力(li)(li)(li)行(xing)(xing)業綠色(se)低碳(tan)轉型步伐加快,新(xin)能(neng)源(yuan)發展較“十三五”時期進一步提速。2024年,全(quan)國新(xin)能(neng)源(yuan)累計裝機(ji)約13.5億千(qian)瓦,其中“十四(si)(si)五”新(xin)增(zeng)約8.2億千(qian)瓦,約占新(xin)能(neng)源(yuan)目前裝機(ji)的60%。從出力(li)(li)(li)特(te)性(xing)來(lai)看,新(xin)能(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)具(ju)有隨機(ji)性(xing)、間歇性(xing)、波動性(xing)的特(te)征,大(da)規(gui)模集中并(bing)網導致系統供需平衡和安全(quan)穩(wen)定(ding)運行(xing)(xing)壓(ya)力(li)(li)(li)增(zeng)加,對運行(xing)(xing)靈活性(xing)提出更高要求。
受新(xin)能源(yuan)(yuan)“跨越式”發展(zhan)影響(xiang),2024年全(quan)國新(xin)能源(yuan)(yuan)利用(yong)率同比下降1個百分點左右,遼寧、黑龍(long)江(jiang)、甘肅(su)、新(xin)疆(jiang)等“三北”省(sheng)份(fen)棄風棄光(guang)現象反彈(dan)明(ming)顯,廣(guang)西、云南(nan)等南(nan)方省(sheng)份(fen)開始出現新(xin)能源(yuan)(yuan)棄電(dian)。為(wei)(wei)支(zhi)撐碳達峰目標實現,當前至2030年是(shi)新(xin)型電(dian)力(li)系(xi)統構建的(de)關鍵期(qi),“十五五”期(qi)間新(xin)能源(yuan)(yuan)仍將保持(chi)高速增(zeng)長態勢,年均新(xin)增(zeng)規(gui)模預(yu)計約2億千(qian)瓦(wa)。為(wei)(wei)滿足電(dian)力(li)綠色(se)低(di)碳轉型需求,保障(zhang)新(xin)能源(yuan)(yuan)合理消納利用(yong),系(xi)統運行靈活性提升成為(wei)(wei)亟待解(jie)決的(de)關鍵問題。
實現新能(neng)源合理消納利用,亟需推動源網荷儲(chu)(chu)調(diao)(diao)(diao)節資(zi)源科學(xue)(xue)規劃(hua)(hua)。“十(shi)四五”時期,國家能(neng)源局等部門(men)出臺《全國煤電(dian)機組改造升(sheng)級(ji)實施方(fang)案(an)》《抽水蓄能(neng)中長期發(fa)(fa)展規劃(hua)(hua)(2021—2035年)》《“十(shi)四五”新型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)發(fa)(fa)展實施方(fang)案(an)》等專項(xiang)規劃(hua)(hua)方(fang)案(an),分別(bie)提(ti)出源網荷儲(chu)(chu)各側調(diao)(diao)(diao)節資(zi)源建(jian)設目標。《實施方(fang)案(an)》在此基礎上(shang)進一(yi)步加強頂層設計(ji),按照電(dian)力(li)系統(tong)統(tong)一(yi)規劃(hua)(hua)的基本原則,將(jiang)調(diao)(diao)(diao)節能(neng)力(li)作為重要組成(cheng)部分納入新型(xing)電(dian)力(li)系統(tong)規劃(hua)(hua),并強調(diao)(diao)(diao)提(ti)升(sheng)調(diao)(diao)(diao)節能(neng)力(li)規劃(hua)(hua)的科學(xue)(xue)性,統(tong)一(yi)調(diao)(diao)(diao)節能(neng)力(li)建(jian)設方(fang)案(an)編制(zhi)(zhi)大綱(gang),因地(di)制(zhi)(zhi)宜(yi)推動源網荷儲(chu)(chu)各環(huan)節調(diao)(diao)(diao)節資(zi)源形成(cheng)優(you)化組合。
近年來,我國(guo)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)利用率(lv)始終保持95%以上的較高水(shui)平,有效(xiao)促進了新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)和調(diao)節(jie)資源(yuan)整體協同發(fa)(fa)展(zhan)。隨著(zhu)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)大規模發(fa)(fa)展(zhan)和系統存量調(diao)節(jie)能(neng)(neng)力(li)(li)的基本(ben)挖潛,部分地區若保持較高的新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)利用率(lv),需要(yao)建(jian)設大量的新(xin)型(xing)儲能(neng)(neng)等調(diao)節(jie)資源(yuan),經(jing)濟代(dai)價較大,將推高全社會(hui)用電(dian)(dian)成本(ben)。國(guo)家能(neng)(neng)源(yuan)局(ju)《關于做好(hao)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)消納工作 保障新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)高質量發(fa)(fa)展(zhan)的通知》等文件(jian)已提出,科學(xue)優(you)化新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)利用率(lv)目標。《實施方案》以新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)合理(li)消納利用為導向(xiang),強調(diao)充分統籌新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)發(fa)(fa)展(zhan)規模、技術經(jing)濟性及電(dian)(dian)力(li)(li)市場運行等因素,科學(xue)確定(ding)調(diao)節(jie)能(neng)(neng)力(li)(li)需求,對經(jing)濟高效(xiao)的新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)(li)系統構建(jian)意義重大。
當前,部分地區新能源發展與調節資源配置不匹配,存在調節能力滯后于新能源發展、調節資源布局與新能源錯位等情況,不同類型調節資源的規模布局也缺乏統籌考慮。亟需結合新能源增長規模和利用率目標,加強源網荷儲各側調節資源統籌規劃,科學確定規模布局,實現新能源合理消納利用。
一是著(zhu)(zhu)力(li)優化火(huo)電調(diao)節能力(li)。從近期(qi)來看(kan),煤(mei)電作為傳(chuan)統基(ji)礎保障(zhang)性電源仍將發揮重(zhong)要(yao)作用,為系(xi)統提(ti)供(gong)充足的慣量、電壓支(zhi)撐和電力(li)電量保障(zhang)。隨著(zhu)(zhu)新能源電量、電力(li)和安(an)全穩定替代(dai)能力(li)提(ti)升(sheng),煤(mei)電定位(wei)將轉變(bian)為基(ji)礎保障(zhang)與系(xi)統調(diao)節并重(zhong),對機(ji)(ji)組靈活性提(ti)出更高要(yao)求(qiu)。《實(shi)施方案(an)》提(ti)出,2027年實(shi)現存(cun)量煤(mei)電機(ji)(ji)組“應改(gai)盡改(gai)”,探索煤(mei)電機(ji)(ji)組深度調(diao)峰,最小技術(shu)出力(li)達到新一代(dai)煤(mei)電升(sheng)級有關(guan)指(zhi)標要(yao)求(qiu),并確保煤(mei)耗不大幅增加(jia),并鼓勵煤(mei)電配置調(diao)頻(pin)儲(chu)能。
二(er)是提(ti)(ti)(ti)升(sheng)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)主動調(diao)節(jie)能(neng)(neng)力(li)。“十(shi)四五(wu)”前三(san)年我國新(xin)增用(yong)電(dian)量(liang)中(zhong),由新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)提(ti)(ti)(ti)供的(de)電(dian)量(liang)占比約43.5%,新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)已部分(fen)實(shi)現(xian)對傳統電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)電(dian)量(liang)替(ti)代(dai)。但目前新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)參與電(dian)力(li)平(ping)衡的(de)容量(liang)較小,尚不具備(bei)提(ti)(ti)(ti)供規模化(hua)電(dian)力(li)替(ti)代(dai)和安(an)全(quan)穩定(ding)替(ti)代(dai)能(neng)(neng)力(li)。系統友(you)好(hao)(hao)型(xing)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)站基(ji)于長尺度(du)(du)高精度(du)(du)功率預測、風光儲智慧(hui)聯(lian)合調(diao)控運行等(deng)技術手段應用(yong),通過一(yi)體化(hua)調(diao)度(du)(du)運行,可切實(shi)提(ti)(ti)(ti)升(sheng)電(dian)站可靠出力(li)水(shui)平(ping)和調(diao)節(jie)能(neng)(neng)力(li)。《實(shi)施方(fang)案(an)》結合《行動方(fang)案(an)》中(zhong)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系統友(you)好(hao)(hao)性能(neng)(neng)提(ti)(ti)(ti)升(sheng)行動有關要求(qiu),提(ti)(ti)(ti)出積極布局系統友(you)好(hao)(hao)型(xing)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)站建設(she),充分(fen)發揮新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)主動調(diao)節(jie)能(neng)(neng)力(li)。
三是大(da)力(li)提升電網(wang)資(zi)源(yuan)配置(zhi)能(neng)力(li)。從全國范圍(wei)來看,區(qu)域間、省(sheng)間新能(neng)源(yuan)出力(li)曲線、負荷曲線、調(diao)(diao)節(jie)(jie)資(zi)源(yuan)類型(xing)存在互(hu)補特性,抽水蓄能(neng)等(deng)大(da)型(xing)調(diao)(diao)節(jie)(jie)資(zi)源(yuan)規劃時,也以服務(wu)區(qu)域電力(li)系統需求為目標(biao)。充分發揮電網(wang)大(da)范圍(wei)資(zi)源(yuan)優化(hua)配置(zhi)作用,有助于(yu)從全局角度統籌優化(hua)各地調(diao)(diao)節(jie)(jie)資(zi)源(yuan),通過調(diao)(diao)節(jie)(jie)能(neng)力(li)互(hu)濟(ji)(ji)(ji)提升系統運(yun)行經濟(ji)(ji)(ji)高(gao)效性。目前,部分地區(qu)網(wang)架結構相(xiang)對薄弱,省(sheng)間聯(lian)絡線輸電容量有限,省(sheng)間互(hu)濟(ji)(ji)(ji)存在功率瓶頸。不(bu)同省(sheng)份電價水平、經濟(ji)(ji)(ji)發展對電力(li)的依賴程度等(deng)各不(bu)相(xiang)同,輔助服務(wu)補償費用等(deng)合(he)理(li)分攤協調(diao)(diao)困難,同時,省(sheng)間電力(li)交易規則尚不(bu)完(wan)善,交易機制有待(dai)健全,影響了省(sheng)間互(hu)濟(ji)(ji)(ji)。
《實施方案(an)》提(ti)(ti)出充分(fen)考慮區(qu)域間、省間電(dian)力供需互補情況(kuang),合(he)理提(ti)(ti)出區(qu)域間、省間調節資源(yuan)優化配置方案(an),通(tong)過加強網架、優化運(yun)行方式、健全跨省跨區(qu)市場機制等措(cuo)施,實現各類調節資源(yuan)共享調配。
四是(shi)(shi)加(jia)快電(dian)網側(ce)共享(xiang)(xiang)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)建設。電(dian)網側(ce)共享(xiang)(xiang)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)和系統友好型(xing)新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)電(dian)站側(ce)配建儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng),是(shi)(shi)新(xin)(xin)型(xing)電(dian)力系統中新(xin)(xin)型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)發展的兩大(da)重要模(mo)式。目前,全(quan)國已(yi)建成投運(yun)新(xin)(xin)型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)規模(mo)超過6000萬(wan)千(qian)瓦(wa),其中一半約(yue)為電(dian)網側(ce)共享(xiang)(xiang)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)。共享(xiang)(xiang)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)布局在系統關鍵節點,可(ke)發揮調峰功能(neng)(neng)(neng)(neng)促進新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)消納,發揮頂峰供(gong)電(dian)功能(neng)(neng)(neng)(neng)支(zhi)撐電(dian)力保(bao)(bao)供(gong),提供(gong)頻率和電(dian)壓支(zhi)撐、保(bao)(bao)障電(dian)網安全(quan)穩定(ding)運(yun)行,具備系統性、全(quan)局性優勢(shi),規模(mo)化(hua)效(xiao)應和經濟效(xiao)益顯著。
《行(xing)動(dong)方案》在(zai)電力(li)系統(tong)(tong)調(diao)(diao)節能(neng)力(li)優化行(xing)動(dong)中,重點強(qiang)調(diao)(diao)建(jian)(jian)設(she)一(yi)批(pi)共享(xiang)儲(chu)(chu)能(neng)電站(zhan)(zhan),提升系統(tong)(tong)層面的電力(li)保供和新能(neng)源(yuan)消納能(neng)力(li)。《實(shi)施方案》針對新能(neng)源(yuan)配建(jian)(jian)儲(chu)(chu)能(neng)利用(yong)率相對偏低的問題(ti),進一(yi)步推(tui)動(dong)共享(xiang)儲(chu)(chu)能(neng)電站(zhan)(zhan)建(jian)(jian)設(she),提出推(tui)動(dong)具備條(tiao)件(jian)的存量新能(neng)源(yuan)配建(jian)(jian)儲(chu)(chu)能(neng)實(shi)施改(gai)造并由(you)電力(li)調(diao)(diao)度機構統(tong)(tong)一(yi)調(diao)(diao)度運(yun)行(xing),或建(jian)(jian)設(she)一(yi)批(pi)調(diao)(diao)度機構統(tong)(tong)一(yi)調(diao)(diao)度的新型儲(chu)(chu)能(neng)電站(zhan)(zhan)。同時(shi),需要(yao)結合電力(li)系統(tong)(tong)不同應用(yong)場(chang)景,優化新型儲(chu)(chu)能(neng)技(ji)術(shu)路線,滿足爬坡速率、容量、長時(shi)間(jian)尺度調(diao)(diao)節及經濟性(xing)、安全性(xing)等要(yao)求(qiu)。
五是深入(ru)挖掘(jue)負荷側(ce)(ce)資(zi)源(yuan)(yuan)調(diao)節潛(qian)力。“十五五”時(shi)期,我國(guo)電力負荷仍將保持剛性增(zeng)長(chang),電力負荷“增(zeng)量達峰”是我國(guo)碳達峰的重要特(te)征,尖峰負荷等(deng)問題將愈發突出(chu)。需(xu)求側(ce)(ce)響應作為經(jing)濟高效的手(shou)段之一,有(you)助(zhu)于(yu)緩解(jie)供需(xu)緊(jin)張(zhang)形勢、促進新能(neng)源(yuan)(yuan)消納。目(mu)前,我國(guo)電力市(shi)場處于(yu)加(jia)速建設(she)階段,現貨(huo)市(shi)場、輔(fu)助(zhu)服務(wu)市(shi)場等(deng)市(shi)場體系(xi)尚需(xu)健全(quan),需(xu)求響應資(zi)源(yuan)(yuan)參(can)與市(shi)場機制有(you)待(dai)(dai)完善。電價(jia)峰谷時(shi)段劃分(fen)、價(jia)差設(she)置的科(ke)學性有(you)待(dai)(dai)加(jia)強,需(xu)求響應激(ji)勵不足。部(bu)分(fen)地區通過負荷聚合商、虛擬(ni)電廠等(deng)形式,試點探索了空(kong)調(diao)負荷、通信基站、用戶側(ce)(ce)儲能(neng)、電動(dong)汽車充電基礎設(she)施等(deng)資(zi)源(yuan)(yuan)聚合調(diao)用,但規模相對較小(xiao)、標準規范參(can)差不齊。
《實施方案(an)》強調(diao)以市(shi)(shi)場(chang)化方式引(yin)導具備條件(jian)的(de)(de)可調(diao)節(jie)負荷(he)參(can)與電力運行調(diao)節(jie)。針對虛擬電廠、智能微電網等新業態新模式,明(ming)確(que)規范化、規模化、常態化、市(shi)(shi)場(chang)化參(can)與系統調(diao)節(jie)的(de)(de)方案(an),并健全完善負荷(he)側(ce)響應資源(yuan)的(de)(de)調(diao)度運行機(ji)(ji)制(zhi)和市(shi)(shi)場(chang)交易機(ji)(ji)制(zhi)。
加強全(quan)國與省(sheng)(sheng)(sheng)級層(ceng)面的(de)銜接,有助于統籌(chou)提(ti)升各類(lei)調(diao)節(jie)資源(yuan)配置的(de)經(jing)濟(ji)合理性(xing)(xing)。各類(lei)調(diao)節(jie)資源(yuan)定位存(cun)在差別,服務范圍涵蓋省(sheng)(sheng)(sheng)、區域(yu)、跨區域(yu)等(deng)多個層(ceng)級。跨省(sheng)(sheng)(sheng)區輸電通道、省(sheng)(sheng)(sheng)間互(hu)濟(ji)工程、區域(yu)級抽水蓄能電站等(deng)調(diao)節(jie)資源(yuan),需(xu)(xu)要(yao)結合不同省(sheng)(sheng)(sheng)份資源(yuan)稟賦和實(shi)際需(xu)(xu)求,從全(quan)國層(ceng)面統籌(chou)優(you)化(hua)配置,可進一步(bu)提(ti)升配置經(jing)濟(ji)合理性(xing)(xing)。《實(shi)施方案》明確,全(quan)國電力規劃實(shi)施監測預(yu)警(jing)中(zhong)心按年度動(dong)態評估(gu)各地(di)調(diao)節(jie)能力建(jian)設方案實(shi)施情況和發揮效果,基于各地(di)上報方案統籌(chou)優(you)化(hua)全(quan)國調(diao)節(jie)資源(yuan),開展全(quan)國調(diao)節(jie)能力經(jing)濟(ji)性(xing)(xing)評估(gu)。
電規總(zong)院作(zuo)為國(guo)(guo)家級高端(duan)咨詢機構,近年來(lai)依托全(quan)(quan)國(guo)(guo)新(xin)能(neng)源消納(na)監測預警平(ping)臺(tai),持續開展全(quan)(quan)國(guo)(guo)新(xin)能(neng)源消納(na)形(xing)勢監測分析(xi)工作(zuo)。下一步(bu),電規總(zong)院將(jiang)持續開展做好全(quan)(quan)國(guo)(guo)及有關省份系統調(diao)節能(neng)力(li)(li)規劃研究,支撐國(guo)(guo)家及地方系統調(diao)節能(neng)力(li)(li)建設方案編制,助力(li)(li)電力(li)(li)系統調(diao)節能(neng)力(li)(li)統籌提升。(國(guo)家能源局)