首页>《能源评论》>《能源评论》2023年第7期

【封面策划·案例】甘肃:让更多绿电“尽其所用”

发布时间:2023-07-27

文/特约记者   封熠   贾凤安   王昕月  

  73日,全国新能源消纳监测预警中心公布最新的新能源并网消纳情况,结果显示,今年1~6月,甘肃的太阳能发电利用率达到97.8%,风电利用率达到94.6%。国网甘肃省电力公司数据显示,今年1~6月,甘肃新增并网新能源369.6万千瓦,发电量326.19亿千瓦时、同比增长25.37%,利用率95.60%、同比提高2.47% 

  甘肃省风、光资源禀赋突出,已建成酒泉千万千瓦级风电基地,张掖、金昌、武威、酒泉4个百万千瓦级光伏发电基地。615日,甘肃新能源日发电量达3.1亿千瓦时,再创历史新高。 

  随着能源清洁低碳转型的推进,甘肃电网新能源发电电力、发电量双高占比运行日渐成为常态,新能源出力波动幅度日益加大,最大日波动幅度超过1500万千瓦。 

  近年来,国网甘肃省电力公司加快新能源供给消纳体系建设,持续优化一站式接网服务,推动特高压外送通道建设,实现了风光发电装机容量的提高和消纳水平的提升。 

  多管齐下, 调度、交易、储能一盘棋 

  截至6月底,甘肃省新能源装机占电力总装机的比重超过54%,发电量占比超过33%。面对高比例新能源,甘肃优化电网调度运行、创新电力交易机制、加大电化学储能建设,多管齐下促进消纳。 

  新能源发电随机性、波动性的特点给迎峰度夏电力保供带来挑战。负荷高峰时段和新能源发电最大出力时段越接近,越有利于兼顾保供和绿电消纳最大化。 

  2022年之前,甘肃电网新能源最大出力一般出现在每日的14时左右,而全省日最大用电负荷一般在1819时。经过不懈努力,目前,甘肃电网最大负荷时段与新能源最大出力时段形成“重合”,每日最大负荷时段由晚高峰前移到11时~1230分。甘肃公司为发挥大电网资源优化配置的优势打了一套组合拳。 

  一是加强电网调控。国网甘肃电力系统性开展新能源消纳机理研究,科学优化电网运行方式,并与气象机构加强协作,实现全省489家场站系统升级,具备部分极端天气辨识功能,新能源功率预测精准度大幅提升。 

  二是甘肃电网用足调度机制和市场化手段。2022年,甘肃省内电力中长期交易以市场化为导向,全面实施分时、带曲线交易机制。将低谷时段划分由后夜调整至午间,通过价格信号引导客户参与用电负荷削峰填谷200万千瓦,甘肃电网最大负荷由晚高峰转移至新能源大发期的中午时段,极大提升了午间光伏大发期间消纳能力。同时,国网甘肃电力启动火电机组深度调峰,精准利用水库库容,挖掘水电调峰能力,充分调用全网储能,日最大充电功率93万千瓦,相当于停备330万千瓦火电机组。 

  三是积极推进电化学储能建设。新能源的随机性、波动性、间歇性对电力系统调峰提出严峻考验,在众多提高新型电力系统灵活性的手段中,电化学储能是重要调节资源。今年520日,随着建航储能电站全部储能单元完成调试,电站开始240小时试运行。至此,甘肃电网储能并网容量突破百万千瓦。目前已达到119万千瓦/250万千瓦时。除了大量配置储能,国网甘肃电力还优化储能调度运行机制,建立全国首个储能协调控制系统,实现储能与水电、火电、新能源的统一协调控制,有效提升储能利用效率。2023年,甘肃公司已服务30个储能项目并网,已并网储能项目均实现独立或与配套电源一起参与省内电力现货市场,电力系统整体运行效率持续提升。据统计,16月,并网储能累计实现充电1.09亿千瓦时,放电0.93亿千瓦时。 

  多路并进, 让大基地绿电顺利送出 

  20222月,国家发展改革委、国家能源局出台《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》,提出到2030年,甘肃省内要围绕腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠、库木塔格沙漠规划建设5700万千瓦新能源,其中外送3700万千瓦、自用2000万千瓦。 

  根据规划,有855万千瓦的“风光”大基地将在今年年底前建成投运。目前,甘肃特高压直流输电线路仅酒泉—湖南一条,且电力外送受检修、受端购电需求等因素影响较大。随着新能源大规模发展,甘肃新能源电量整体盈余较多,但省内就地消纳空间有限,部分规划直流工程还未开工,现有直流通道远不能满足新能源电力送出需求。 

  为了让“风光”大基地的绿电实现更好的消纳,国网甘肃电力按照“用好第一条,建设第二条,抓紧第三条,筹划第四条”的特高压发展思路,加强电网规划配置,统筹各级电网建设,加快电力外送通道建设,提高新能源外送能力——3月,启动全国首个“风光火储一体化”送电的陇东-山东±800千伏特高压直流工程和全国首个大型地面厂房玉门抽水蓄能工程建设;5月,甘肃定西兰临750千伏输变电工程建成投运,促进以通渭百万千瓦级风电基地为代表的陇中新能源外送,进一步优化了甘肃电网结构。 

  电力外送是促进富余清洁能源有效消纳的重要途径。国网甘肃电力充分利用现有直流输电通道富余输电能力开展电力增购交易,与受端电网燃煤火电企业购买发电量计划指标实施发电权交易,多措并举扩大新能源外送规模。探索建立祁韶直流合同电量弹性调整机制,在甘肃省电力电量富裕时段向湖南省增送电量。 

  我国西北地区地域广阔,各省资源分布存在一定差异,发电成本不尽相同。国网甘肃电力与青海、陕西、新疆等周边省份开展中长期、短期实时互济交易,互相缓解电力短缺,实现省间互济式新能源消纳。在西北分部的大力支持下,甘肃与青海电网创新开展“能量换容量交易”,利用青海水电站水库调节能力消纳甘肃低谷新能源富余电力,将所蓄水量转换高峰电返送甘肃,在提高两省电力保供能力的同时实现了新能源发电的跨时空消纳。 

  甘肃省作为新能源高占比型市场及全国首批现货试点省份之一,加快新能源供给消纳体系建设,推进特高压外送通道建设,多措并举消纳新能源,电力市场交易建设成效显著,新能源发电出力屡创新高,成为全国范围内能源革命的先行省份。