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原創(chuàng) xiaorayson 萬里揚能源 2021-09-29
01全國性缺電是能源轉(zhuǎn)型發(fā)展中的陣痛期
2020年末,,浙江、湖南等地出現(xiàn)了局部的電力供應缺口,,是由負荷增長、極端天氣,、電源結(jié)構(gòu)等因素共同影響的結(jié)果,,但其本質(zhì)為電力供應與需求不匹配的問題。2021年以來,,廣東,、江蘇,、遼寧,、安徽等地均出現(xiàn)了不同程度的有序用電或限電現(xiàn)象,,雖然有一部分為能源雙控政策的影響,,但是不容忽視的仍是電源側(cè)的供應問題。
電源建設(shè)是一個長期的系統(tǒng)性問題,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,,我國形成了以煤電為主的電源結(jié)構(gòu),這也導致我國電力富余現(xiàn)象和電力緊缺現(xiàn)象主要跟隨煤電建設(shè)進度快慢而交替出現(xiàn),。近年來,,伴隨著“雙碳”目標下的清潔發(fā)展要求以及新型電力系統(tǒng)建設(shè)要求,新能源裝機規(guī)模不斷提高,,但因其隨機性,、波動性的特點,,新能源的有效裝機規(guī)模比重仍然較低,。新能源雖是未來電源側(cè)發(fā)展的趨勢,但電源結(jié)構(gòu)的調(diào)整非一日之功,,煤電仍將是發(fā)展轉(zhuǎn)型中電力供應側(cè)的“壓艙石”,,在保障電力供應中起到至關(guān)重要的作用。
今年來,,負荷規(guī)模在經(jīng)歷了若干年的緩慢增長后,,在全國范圍內(nèi)均出現(xiàn)大幅增長,近年來相對平穩(wěn)的電源建設(shè)進度也因此顯得略有滯后,。與此同時,,動力煤和天然氣等一次能源價格一路上行,煤電廠,、氣電廠的發(fā)電成本高企,,在用戶側(cè)電價難以上漲的背景下,電廠發(fā)電動力不足,。
這一輪的全國性缺電是由負荷增長,、電源建設(shè)滯后、電源結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)型,、一次能源價格高企等多方面原因?qū)е?,是能源轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中不可避免的陣痛期。但不容忽視的問題是,,隨著未來尖峰負荷高且持續(xù)時間短的負荷特性,、新能源發(fā)展規(guī)模大且隨機性強的特點在未來新型系統(tǒng)運行中逐步出現(xiàn),傳統(tǒng)的電源建設(shè)難以滿足新型電力系統(tǒng)的發(fā)展需求,,在新能源規(guī)?;l(fā)展的趨勢下,靈活電力調(diào)節(jié)能力則將成為未來解決供需問題的重要手段,。
02靈活電力調(diào)節(jié)能力的重要作用
電力系統(tǒng)是一個實時平衡的系統(tǒng),,電力供應隨著負荷需求的變化實時調(diào)整,煤電,、氣電,、水電等傳統(tǒng)電源的功率可以實時跟蹤調(diào)整,這對系統(tǒng)安全運行產(chǎn)生積極的影響,,這些調(diào)整能力本質(zhì)上是電源側(cè)的電力調(diào)節(jié)能力,。
隨著新能源規(guī)模化發(fā)展,,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)在電源側(cè)的功率波動將變的更大,,供應側(cè)和需求側(cè)的雙隨機特性將逐步顯現(xiàn),系統(tǒng)的實時平衡將成為一個重要的問題,,尤其是在新能源功率極端波動下的實時平衡問題,。此時,系統(tǒng)為了維持功率平衡和穩(wěn)定,,亟需的也是能夠靈活調(diào)整的電力調(diào)節(jié)能力,。
因此,靈活電力調(diào)節(jié)能力即為系統(tǒng)快速而有效的調(diào)用現(xiàn)有資源響應系統(tǒng)功率變化的能力,,以維持系統(tǒng)功率平衡,、安全穩(wěn)定運行,同時資源的調(diào)用過程不應受到時間尺度的限制,。靈活電力調(diào)節(jié)能力可以在供應側(cè)和需求側(cè)同時存在,,并且手段和調(diào)用方式更加靈活,例如傳統(tǒng)調(diào)節(jié)資源,、儲能資源,、需求側(cè)響應資源、虛擬電廠資源等資源及其組合均可以成為靈活調(diào)用的資源,,這些資源在系統(tǒng)供應,、系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻,、優(yōu)化運行,、黑啟動等方面均可以產(chǎn)生積極的效益。
回到今年的全國性缺電問題上,,任何時候缺電的本質(zhì)均為供應小于需求,,通過有序用電,、限電等方式來降低需求是供應側(cè)無法解決問題時的無奈選擇,但也是一種電力調(diào)節(jié)能力的體現(xiàn)方式,,只不過這個調(diào)節(jié)能力是強制性要求的體現(xiàn),,而非需求側(cè)主動選擇的真實意愿。若需求側(cè)多一點靈活的負荷主動調(diào)整行為,、供應側(cè)多一點靈活的發(fā)電時移能力,,今年的電力供應也可能得到大幅緩解。
然而,,靈活的電力調(diào)節(jié)能力僅僅是一種調(diào)節(jié)能力,,是存量資源優(yōu)化的體現(xiàn),存在資源的調(diào)節(jié)能力會因為經(jīng)濟代價而存在調(diào)節(jié)能力的上限,。
03成熟的市場機制是靈活電力調(diào)節(jié)能力應用的重要保障
前文提到有序用電或限電也是電力調(diào)節(jié)能力的體現(xiàn),,是一種被動的調(diào)節(jié)資源,如何化被動為主動將是電力調(diào)節(jié)能力是否具有靈活特點的重要體現(xiàn)之一,。
不論從發(fā)電側(cè)還是負荷側(cè),,電力的生成和使用均是一個經(jīng)濟行為,也代表著任何一類電力調(diào)節(jié)資源均有其調(diào)用成本,,對供應側(cè)而言是直接成本,,對需求側(cè)而言則是間接成本,通過覆蓋成本,、產(chǎn)生效益的方式可以達到有效調(diào)用電力調(diào)節(jié)能力的目的,。電力調(diào)節(jié)能力將這供應側(cè)和需求側(cè)資源及成本放在了同一個概念下,也導致供應側(cè)和需求側(cè)在某些時段下將出現(xiàn)功能融合,,或者說是供應側(cè)和需求側(cè)資源將實現(xiàn)同平臺競爭,。
市場則是實現(xiàn)同平臺競爭的重要方式,挖掘靈活電力調(diào)節(jié)能力的價值也需要通過市場來完成,,尤其是需求側(cè)資源的價值以及儲能等新型主體的價值,。對于電力調(diào)節(jié)能力,其價值并不僅在電能量的價值上,,也會在輔助服務(wù)中體現(xiàn),,例如調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù),,這也對市場規(guī)則提出了更高的要求,,需要平衡好各類資源在不同應用領(lǐng)域上的價值。
靈活電力調(diào)節(jié)能力是系統(tǒng)運行必不可少的需求,,而市場機制則將成為靈活電力調(diào)節(jié)能力有效應用的重要保障,,因此,完善的市場機制將是靈活電力調(diào)節(jié)能力向前發(fā)展的助推劑,。
04結(jié)語
供需是電力系統(tǒng)發(fā)展與運行中最重要的問題之一,,也是系統(tǒng)運行中最基礎(chǔ),、最根本的問題,靈活的電力調(diào)節(jié)能力是在解決供需問題的需求中發(fā)展而來,,利用靈活的電力調(diào)節(jié)能力可以彌合供需的矛盾,,從而促進系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行,是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的重點方向之一,,完善的市場機制將成為靈活電力調(diào)節(jié)能力應用的重要保障。
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