《非化石能源发电装机比重持续提升 导致调峰能力“吃紧”》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-08-15
  • “预计2020年,非化石能源发电装机合计达9.3亿千瓦左右、占总装机容量比重上升至43.6%,比2019年提高约1.6个百分点。”近日,中电联专职副理事长兼秘书长于崇德公开表示,新能源发电装机比重提升对电力系统调峰能力需求进一步增加,调峰能力不足问题已经显现。

    对此,有业内人士认为,我国已有现货试点开始实践,持续深入推进现货市场建设可从根本上解决这一问题,当前可通过市场化手段理顺价格机制、舍弃风光电源尖峰电量等方式提高系统灵活性。

    调峰需求不断增加

    调峰思路悄然转变

    厂网分开之前,电力系统没有调峰辅助服务的概念,发电多少由调度决定,辅助服务只是企业内部使用的技术手段。厂网分开后,电厂成为独立企业,当时的国家电监会于2006年颁布《发电厂并网运行管理规定》和《并网电厂辅助服务管理暂行办法》,用于明确辅助服务的调用和补偿规则。这就是行业熟知的“两个细则”。

    2014年,为充分激发火电调峰的积极性,解决弃风问题,东北地区在调峰领域率先引入竞争机制。近几年,新能源发电装机比重逐步提升,电力系统调峰能力需求持续增加,调峰辅助服务市场规模逐渐壮大,各地由此纷纷开启调峰辅助服务的市场化建设。

    国家能源局去年底通报的《2019年上半年电力辅助服务有关情况》显示,从电力辅助服务补偿费用的结构上看,调峰补偿费用总额50.09亿元,占总补偿费用的38.44%,各地辅助服务市场的辅助服务提供方以火电为主。

    除了传统的气电、抽蓄、煤电灵活性改造外,随着储能成本下降,储能电站参与系统调峰调频的工程范例也陆续出现。同时,伴随电力市场建设,调峰的思路更是转至用户侧,需求侧响应、电动汽车等陆续加入调峰“大军”。

    有业内人士表示,多数省份保留了深度调峰市场,非辅助服务改革试点省份继续执行“两个细则”,而现货试点区调峰品种将不复存在,未来这三种模式将在中国电力系统中长期并存。

    电源侧、储能调峰不经济

    用户侧调峰还不成熟

    新一轮电改开启,为电力系统调峰方式方法提供了新思路,但参与辅助服务的主体仍然面临很多问题。

    中电联行业发展部副主任叶春表示:“从目前电源侧的几种调峰方式看,因储能技术不成熟、建设成本高、运行安全性等原因,尚不具备大规模商业化运营条件;抽蓄电站受站址资源限制,价格机制也尚未理顺;气电受气源、气价和碳减排约束,不具备大规模建设条件。”

    煤电灵活性改造是现阶段提高系统调节能力的现实选择,但规模不及预期。叶春指出,随着新能源大规模发展,电源结构发生较大变化,原有的辅助服务补偿力度对发电企业的激励作用有限。煤电灵活性改造支出高,补偿不足。“在新能源富集区的火电,若不考虑尽快建立容量市场,新能源消纳的问题短期内仍然得不到缓解。”

    东北某煤电企业人士告诉记者:“目前看,调峰辅助服务补偿在逐年压缩,今年调峰补偿费用从1元/千瓦时降至0.8元/千瓦时。调峰经济性难以调动发电侧的积极性,灵活性改造的投入并不是小数目。但如果调度来指令了,经济性差也得调,否则调度下次加负荷不会考虑你。”

    “供热煤电机组调峰也存在问题。如果不核定一个最小运行方式,煤电机组减到一定负荷之后,对外抽气的能力下降,供热能力也会受影响。”该人士表示。

    储能在调峰辅助服务市场也难施展拳脚,叶春指出:“随着连续三年的政策性降价,依靠峰谷套利的盈利模式空间越来越小,加上技术限制以及高成本,尚无法承担大部分调峰调频重任。用户侧方面,除了需求侧响应等措施外,受制于技术、市场等一系列原因,还有潜力待挖。”

    舍弃风光尖峰电量

    提高系统灵活性

    在目前的形势下,如何提高电力系统的调节能力?

    叶春建议:“目前,我国主要还是依靠补偿机制推动系统调节能力的建设,随着电价政策进一步理顺,推动补充机制向市场机制过渡,利用现货市场及辅助服务市场挖掘调节型电源的价值,同时推进两部制电价,并由社会分摊成本,从发用两端发力,才能提高系统效率,这是解决问题的关键。”

    中电联《2020年上半年全国电力供需形势分析预测报告》也建议,要关注机组及电力设备因疫情导致有效检修时间窗口缩短带来的安全性风险,加强省间电网调峰互济。同时,提高系统调节能力,并加快建立并完善电力辅助服务市场及市场化电价形成机制,针对灵活性电源、电化学等储能装置出台容量电价,进一步提高灵活性调节电源以及储能装置建设的积极性,持续提高电力系统的调峰能力。

    此外,风光等新能源本身也能为电力系统调峰出力。

    据国网能源研究院能源战略与规划研究所主任工程师张富强统计,各省新能源发电出力具有明显的“尖峰电量占比低”特征。以甘肃风电为例,低于60%装机容量出力,累积发电占当年全额理论电量的94%,若低于70%装机容量发电,累积发电占比达99%,提高10%装机的尖峰出力,电量仅增长5%,电量占比较低但对系统运行造成较大压力。

    “其他地方的风光发电也遵循类似的出力特征。” 张富强表示,从新能源消纳角度看,若削去部分尖峰电量,对新能源全年发电量影响很小,而且能大大降低系统运行压力。

    一位电力行业专家也告诉记者:“长期看,要持续推进现货市场建设,浙江省已经尝试改变原有的计划调度模式,实行全电量竞价,不再保留调峰品种,谁多发电谁少发电完全交给市场,这才是缓解电力系统调峰压力的治本之策。”

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    • 编译者:guokm
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    • “预计2022年底,我国全口径发电装机容量将达26亿千瓦左右。其中,非化石能源发电装机合计达到13亿千瓦左右,有望首次达到总装机规模的一半。”在近日举行的“2021—2022年度全国电力供需形势分析预测报告”发布会上,中国电力企业联合会秘书长郝英杰说。 郝英杰表示,在上述13亿千瓦的非化石能源发电装机中,水电约4.1亿千瓦,并网风电约3.8亿千瓦,并网太阳能发电约4.0亿千瓦,核电5557万千瓦,生物质发电4500万千瓦左右。正是在新能源快速发展带动下,预计2022年基建新增装机规模将创历年新高,全年基建新增发电装机容量2.3亿千瓦左右。 过去一年,各地区各部门认真贯彻落实党中央、国务院决策部署,坚持稳中求进工作总基调,科学统筹疫情防控,国民经济持续恢复发展,全年电力消费增速实现两位数增长,电力装机结构延续绿色低碳发展态势。 受电煤供应紧张等多重因素影响,2021年9月、10月全国电力供需总体偏紧,多地采取有序用电措施。电力行业全力以赴保民生、保发电、保供热,采取有力有效措施提升能源电力安全稳定保障能力。2021年11月7日起至2021年底,全国有序用电规模基本清零,仅个别省份对部分高耗能、高污染企业主动执行有序用电。 “中央经济工作会议强调今年经济工作要稳字当头、稳中求进,各方面要积极推出有利于经济稳定的政策,为2022年全社会用电量增长提供了最主要支撑。”郝英杰表示,综合考虑国内外经济形势、电能替代等带动电气化水平稳步提升、上年基数前后变化等因素,并结合专家预判,预计2022年全年全社会用电量8.7万亿千瓦时至8.8万亿千瓦时,同比增长5%至6%,各季度全社会用电量增速总体呈逐季上升态势。 中国电力企业联合会统计与数据中心主任王益烜表示,根据电力需求预测,基于对气温、水电来水、电煤供应等关键要素的分析,综合考虑新投产装机、跨省跨区电力交换、发电出力及合理备用等,预计2022年全国电力供需总体平衡,迎峰度夏和迎峰度冬期间部分区域电力供需偏紧。 “不过,2022年的电力供需形势还存在一些不确定因素。气温变动、外贸出口增长等影响着电力消费需求,而电力燃料供应、主要流域降水情况等,给电力供应带来了不确定性。”王益烜分析说,当前我国煤电发电量占总发电量的比重高达60%,燃料的供应情况很大程度上决定了电力供应情况。同时,目前尚难准确预测2022年汛期降水情况,水电出力具体情况仍然存在不确定性。 当前,我国还处在工业化、城镇化推进期,这决定了未来用电需求仍将持续增长,“十四五”期间预计年均增长4.8%,全社会用电量年均增加近4000亿千瓦时,相当于世界排名第十位国家全年用电量总额。在碳达峰碳中和目标下,电力行业要加快新型电力系统建设,全力推动能源电力结构转型。 对此,郝英杰建议,一是要加快研发和突破新型电力系统关键技术。要集中力量开展复杂大电网安全稳定运行和控制、大容量风电、高效光伏、大容量储能以及低成本CCUS等技术创新。 二是科学有序推动大规模新能源建设。要持续优化新能源发展布局,因地制宜发展新能源,在东部地区建立多能互补能源体系,在西部北部地区加大风能、太阳能资源规模化、集约化开发力度。针对新能源配置储能建立“统一调度、共享使用”的协调运行机制,最大程度发挥储能促进新能源消纳、调峰调频、功率支撑等多重作用。 三是科学有序推进煤电清洁转型,继续发挥煤电基础性作用。在推进煤电机组改造升级过程中,要统筹考虑煤电节能改造、供热改造、灵活性改造及机组的技术特性,对不同类型的机组采用不同的供电煤耗改造基准线,不“一刀切”。建立合理的电价机制疏导“三改联动”技改成本。 四是加快构建大规模源网荷储友好互动系统。要加大源网荷储协同互动,对电力柔性负荷进行策略引导和集中控制,充分利用用户侧资源,化解短时电力供需矛盾。将新型电力设备等多类型需求响应资源统筹纳入电力运行调度,提高电网的灵活性。
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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-05-08
    • 中国电力联合会(以下简称中电联)日前发布的《2023年一季度全国电力供需形势分析预测报告》(以下简称《报告》)显示,截至3月底,全国全口径发电装机容量26.2亿千瓦。其中,非化石能源发电装机容量13.3亿千瓦,同比增长15.9%,占总装机容量比重为50.5%,首次超过总装机容量的一半,同比提高3个百分点。 《报告》显示,一季度,全国电力系统安全稳定运行,电力供需总体平衡,有力保障了经济社会发展和人民美好生活用电需要。 从电力消费需求看,一季度,全国全社会用电量2.12万亿千瓦时,同比增长3.6%,比上年四季度增速提高1.1个百分点,电力消费增速稳中有升。一季度第一、二、三产业合计用电量1.78万亿千瓦时,同比增长4.2%。 从电力生产供应看,一季度,全国新增发电装机容量5900万千瓦,其中新增并网太阳能发电装机容量3366万千瓦。截至2023年3月底,全国全口径发电装机容量26.2亿千瓦,同比增长9.1%。 从全国电力供需看,一季度,全国电力系统安全稳定运行,电力供需总体平衡。受来水持续偏枯、电煤供应紧张、取暖负荷增长等因素叠加影响,贵州、云南等少数省份电力供需形势紧张,通过加强省间余缺互济、实施负荷侧管理等措施,保障电力供应平稳有序,守牢了民生用电安全底线。 “电力供应和需求多方面因素交织叠加,给电力供需形势带来不确定性。正常气候情况下,预计2023年全年全社会用电量9.15万亿千瓦时,比2022年增长6%左右。”《报告》指出,预计2023年全国电力供需总体紧平衡,部分区域用电高峰时段电力供需偏紧。其中,二季度南方区域电力供需形势偏紧。迎峰度夏期间,华东、华中、南方区域电力供需形势偏紧,华北、东北、西北区域电力供需基本平衡。 为确保迎峰度夏期间电力安全稳定供应,保障大电网安全和民生用电底线,《报告》建议,电力行业要全力保障迎峰度夏期间电力燃料安全稳定供应;加快重点电源电网工程建设,提升电力系统调节支撑能力;充分发挥市场机制在电力安全保供中的重要作用。 “要保持煤炭稳定供应平衡市场供需,加强电煤中长期合同签约履约,进一步发挥中长期合同压舱石作用,加大对电煤市场价格的监管。”《报告》明确,加快推进新增电源项目建设,挖掘现有发电机组潜力;加快度夏前网架补强以及新建电厂的并网工程;加强电力负荷管理挖掘需求侧资源。完善跨省跨区电力交易机制,充分发挥大电网平台作用,健全完善市场化电价形成机制,加强电力中长期交易监管。