【封面策划】理念升级,让供需两侧“同频共振”
文/特约记者 封熠
2022年,江苏省的工业用户和居民用户用电量分别为5126.9亿千瓦时和1015.2亿千瓦时,对全社会用电增长的贡献率分别为26.8%和48.2%,是贡献率最高的两类用户。
提及用电量,不仅意味着电力负荷,而且意味着责任,甚至是压力,尤其是在电力保供的当口。从理念升级的维度看,电力负荷又是一种宝贵的资源,需要将其统筹起来,开拓虚拟电厂、需求响应、共享储能等新模式,需要源网荷储多方合作,让供需两侧实现“同频共振”。建设现代智慧配电网,可以优化电网运行水平,提升客户的用电体验。在配电网实现升级的同时,用电需求、用户类型乃至用户习惯都在发生改变和升级,运用市场化手段,让配电网与居民用户、工业用户的需求“同频共振”,是建设现代智慧配电网重要的理念升级。
借机制之力 让工业用户自主调负荷
江苏工业门类齐全,涉及40个大类行业。其中,电子、化工、电气、钢铁、机械、交通运输设备、纺织及服装、金属制品、农副食品加工、医药等十个产业规模全国领先,不同工业门类对电压、电流和电量的需求存在一定差异。
近年来,国网江苏省电力公司积极开展负荷资源普查,对用户用电的特征进行深度挖掘,发现不同用户在负荷调节中的潜力。
国网江苏电力通过走访调研了解到化工企业的检修通常是春检或秋检,每次检修时间是一至两周。通过沟通,江苏700多家化工企业把计划检修时间统一调整到夏季用电高峰时段,这样不仅减小迎峰度夏期间负荷压力,形成最大调控能力80万千瓦,也不影响企业的全年生产,并且政府对这种检修计划的调整会给予补贴。
自2015年开始,江苏建立市场化机制的电力需求响应。在夏季用电高峰时段,企业可以根据实际情况主动申报参与负荷需求响应,配合电网的供需平衡调节。对于企业的主动降负荷行为,政府会依据降低负荷的多少,给予相应补贴。
今年,江苏省发展改革委优化尖峰电价政策,取消温度启动条件,通过价格手段引导企业主动避峰生产,把生产安排到低谷时段,成效突出。对于工业企业,在7月至8月每天14时~15时、20时~21时这两个时段,用电价格会在峰电价的基础上增加20%。
通过实行尖峰电价,江苏电网高峰时段往前、往后转移分散,以前尖峰时段是14时~15时、20时~21时,现在尖峰时段转移到13时~14时和21时以后,成功削掉尖峰,降低峰谷差,极大缓解了电网压力。同时,国网江苏电力在不影响企业生产的情况下,全天的电量不降反升。
随着新型电力系统的不断发展,用户身份变得多元化。在江苏,不少企业利用厂房和工业园区的闲置屋顶发展分布式光伏,并配备了一定数量的储能,他们的身份不再是单纯的用户,而是成为电力产消者。
在“自发自用、余电上网”的机制下,电力产消者产生的电量给配电网带来的不确定性随之增加。在配电网升级过程中,需要同样推出合适的交易机制,以促进产消者根据电网需求主动调配灵活性资源,保障电网安全稳定运行。
当前,国网江苏电力已经在部分工业项目中试点推出相关机制。今年5月,国内单体容量最大用户侧储能项目——南京南钢产业发展有限公司41兆瓦/123兆瓦时用户侧储能电站开建。南钢储能项目投运后,最高可降低电网负荷约40兆瓦,全生命周期可提供电量10亿千瓦时,将有效提升企业绿电消纳能力和地区电网调峰能力。
“该项目采取‘两充两放’模式,在电力处于‘平、谷’时段蓄电,在电力处于‘峰’时段放电,实现电力负荷削峰填谷,通过电网峰谷差产生经济效益。”国网江苏综合能源服务有限公司储能及产品事业部总经理周显威说。在夏季和冬季城市用电紧张阶段,该项目还可增加容量调节的手段,实现“让电于民”。
以创新模式 促居民用户主动“种”负荷
随着屋顶光伏、电动汽车、智能家电的出现,居民用户的用电行为和需求都在发生变化。借助新模式,引导居民用户调整用电行为,是配电网升级过程中需要解决的问题。
在江苏,随着电动汽车数量的增长,充电桩的需求急剧增加。截至2023年6月底,江苏省新能源汽车保有量为128.95万台,累计建成66.58万台充电桩,其中居民充电桩57.65万台,公共充电桩8.93万台。今年1~7月,江苏省新建充电桩19.01万台,较去年同期增长33%,其中个人新装充电桩18.07万台。如果电动汽车同时充电,会导致负荷峰值的出现,可能使台区变压器过载,增加了配电网的负荷压力。
随着分布式光伏的发展,江苏农村地区的太阳能发电量不断增加。截至2023年7月底,江苏电网农村地区分布式光伏装机容量为509.62万千瓦。但同时,农村地区负荷需求较低,一旦电力需求和供给之间不平衡,便可能产生电网过负荷、电压波动和供电不稳定等问题,给农村地区配电网的安全性、稳定性带来挑战。国网江苏电力在新能源高渗透率台区、新能源高发时段,采用了引导用户“种负荷”的模式。据该公司市场营销部市场处相关负责人介绍,所谓“种负荷”是指在分布式光伏多的地区或高发时间增加负荷需求。在江苏农村地区,国网江苏电力密切跟踪乡村充电负荷增长趋势,加快配套电网建设,通过因地制宜建设充电桩,推广新能源汽车,引导用户使用清洁能源。
“在农村地区充电设施建设方面,仅2020年至2022年这三年时间,我们新建充电桩0.1万个,推动新增居民充电桩17万个、社会公共桩1.1万个,实现了充电设施乡镇全覆盖。”国网江苏电力营销部副主任甘海庆表示。
在农村地区,除了布局电动汽车充电设施,“种负荷”思路的创新还包括“光储充”模式的应用。
“家门口就能充电,很方便。”7月31日,射阳县洋马镇贺东村村民夏万平在电动汽车集中充电站十分高兴地说道。
贺东村是“江苏省特色田园乡村”“江苏省乡村旅游重点村”。今年3月,在省委驻射阳县乡村振兴工作队支持、射阳县供电公司推动下,贺东村打造低(零)碳社区示范项目。该项目利用贺东村村部屋顶、车棚等闲置空间,建设总面积1960平方米、装机容量226.27千伏安的光伏电站。根据射阳当地日照条件估算,光伏电站年发电量约为27万千瓦时。除了自发自用之外,通过余电上网,每年还能带来约10万元收益。
在电动汽车集中充电站内,共设有15个小型车位,安装2台60千瓦直流一体式快充桩、13台7千瓦交流充电桩,可以保障本村新能源车主高效出行。
此外,配套建设的50千瓦/100千瓦时小型储能站,将支撑充电站高峰负荷需求,并促进光伏发电及时消纳,提升整体运行能效。
同时,该公司还激励农村合作社在粮食产地比较集中的地区建烘干基地,把烘干房建到高渗透率台区,引导用户在清洁能源转化的高峰时段用电烘干粮食,有效解决农村地区清洁能源就地消纳问题,进一步保障配电网的安全稳定性。