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近日，國家層面為挖掘系統靈活性資源潛力，出臺了多個文件。例如，國家發改委鼓勵發電企業通過自建或購買調峰儲能能力的方式增加可再生能源發電裝機并網規模，國家能源局華中監管局也于近日發布《新型主體參與華中電力調峰輔助服務市場規則（征求意見稿）》。

除(chu)了國家層面挖潛調(diao)峰外，多地也在不斷加碼深度(du)調(diao)峰——國網(wang)華北分部、京津(jin)唐電(dian)網(wang)開展(zhan)火電(dian)機(ji)組(zu)(zu)20%深度(du)調(diao)峰改造、山東(dong)存量煤電(dian)機(ji)組(zu)(zu)按30%—40%的最小技術出(chu)力水平改造、山西八成以上火電(dian)機(ji)組(zu)(zu)參與(yu)深度(du)調(diao)峰等(deng)。

在受訪的業內(nei)人士看來，“十四五”期間，我國負(fu)荷峰谷(gu)差加大是系統調峰需求(qiu)的主要(yao)來源(yuan)(yuan)。新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)快速增長和負(fu)荷峰谷(gu)差持(chi)續拉大成為趨勢，新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)“極熱無(wu)風、夜(ye)間無(wu)光”特征突出，對(dui)電力保障穩定供應(ying)、實時平衡提(ti)出了新(xin)(xin)要(yao)求(qiu)、新(xin)(xin)挑戰。

負荷峰谷差是系統調峰需求主要來源

受訪的業(ye)(ye)內人(ren)士(shi)(shi)普遍認(ren)為，“負(fu)荷側帶來(lai)的調峰(feng)(feng)需(xu)求更(geng)(geng)大(da)”。未來(lai)第(di)二產業(ye)(ye)用(yong)電(dian)占比(bi)逐步降低(di)，第(di)三(san)產業(ye)(ye)和居民生活(huo)(huo)用(yong)電(dian)占比(bi)不斷提升(sheng)。與(yu)第(di)二產業(ye)(ye)相比(bi)，第(di)三(san)產業(ye)(ye)和居民生活(huo)(huo)用(yong)電(dian)日負(fu)荷曲(qu)線的日負(fu)荷率更(geng)(geng)低(di)、峰(feng)(feng)谷(gu)差(cha)更(geng)(geng)大(da)。“經過測算，我們判斷負(fu)荷峰(feng)(feng)谷(gu)差(cha)帶來(lai)的調峰(feng)(feng)需(xu)求將大(da)于(yu)新能源帶來(lai)的調峰(feng)(feng)需(xu)求。”一(yi)位不愿具名研究人(ren)士(shi)(shi)接受記者采訪時表(biao)示(shi)。

最典型的(de)(de)負荷(he)調(diao)峰是今年(nian)1月(yue)寒潮期間，出現了冬季高(gao)峰大(da)于夏季高(gao)峰的(de)(de)情況，負荷(he)同比突增(zeng)20%，在發電(dian)(dian)(dian)側(ce)“火(huo)力(li)全開”、電(dian)(dian)(dian)網側(ce)手段用盡、負荷(he)側(ce)按需(xu)管理的(de)(de)情況下，總(zong)體上確(que)保了電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)量平(ping)衡(heng)。“寒潮等極端氣(qi)(qi)候下電(dian)(dian)(dian)力(li)需(xu)求明顯(xian)增(zeng)加(jia)，保障電(dian)(dian)(dian)力(li)供應難度大(da)。我(wo)國中東部非供暖區域(yu)過去35年(nian)共發生寒潮43次，單次最大(da)影響面積(ji)為110萬平(ping)方公里，氣(qi)(qi)溫(wen)最高(gao)下降(jiang)14℃，負荷(he)最大(da)增(zeng)長(chang)達2億千瓦(wa)。”中國工程院(yuan)院(yuan)士、西安交通大(da)學電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)工程學院(yuan)名譽院(yuan)長(chang)邱愛慈表示，目前，電(dian)(dian)(dian)網已進(jin)入緊平(ping)衡(heng)時(shi)代(dai)，未來(lai)供電(dian)(dian)(dian)保障壓力(li)還將不斷增(zeng)加(jia)。

華南理工大學(xue)電(dian)(dian)(dian)力(li)學(xue)院電(dian)(dian)(dian)力(li)經濟與電(dian)(dian)(dian)力(li)市(shi)場(chang)研究所所長陳皓(hao)勇對記者表示，我國電(dian)(dian)(dian)源(yuan)結(jie)構仍以(yi)煤電(dian)(dian)(dian)為(wei)主體，靈(ling)活性不(bu)足(zu)，調峰(feng)能(neng)力(li)有限。系(xi)統調峰(feng)資源(yuan)除了需求響應外，還有抽水(shui)蓄能(neng)、新型儲能(neng)以(yi)及常規水(shui)電(dian)(dian)(dian)、氣電(dian)(dian)(dian)、火電(dian)(dian)(dian)靈(ling)活性改(gai)造等。“隨著(zhu)風、光在內的新能(neng)源(yuan)大規模接入，電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統調峰(feng)壓力(li)日益增大，特別是低谷(gu)調峰(feng)能(neng)力(li)嚴重不(bu)足(zu)。”

國網(wang)能(neng)源研(yan)究院(yuan)有限(xian)公司能(neng)源戰略(lve)與規(gui)劃研(yan)究所高級研(yan)究員(yuan)楊(yang)捷預計，“十四五”末，國網(wang)經(jing)營(ying)區調峰需求(qiu)仍以負荷峰谷差(cha)調峰需求(qiu)為主，約占總需求(qiu)的2/3，同時新(xin)能(neng)源調峰需求(qiu)快(kuai)速增(zeng)長。隨著新(xin)能(neng)源規(gui)模(mo)快(kuai)速增(zeng)長和用電結構深(shen)度調整，“十四五”期間，國網(wang)經(jing)營(ying)區靈活性資源需求(qiu)仍將持續增(zeng)長。

向新能源利用率與發電量占比兼顧轉變

除(chu)了負荷峰谷差調(diao)峰外，“十(shi)四(si)五”新能源(yuan)帶來(lai)的調(diao)峰需求同(tong)樣不容小覷(qu)。有研究表(biao)明，新能源(yuan)發(fa)電量占比超過10%，新能源(yuan)接入(ru)引起的系(xi)統(tong)(tong)成本(ben)將(jiang)顯著上升。在業內人士看(kan)來(lai)，新能源(yuan)消納模式應該追求“合理利用(yong)率”，即(ji)在允許(xu)一定的棄風、棄光和切負荷的情(qing)況下，追求全系(xi)統(tong)(tong)的綜(zong)合成本(ben)最小。

上(shang)述研究(jiu)人(ren)士表示，從(cong)能源供應(ying)系統全(quan)局出發，新能源消納水(shui)平理(li)論上(shang)存在總體(ti)最(zui)(zui)經濟(ji)的(de)“合理(li)值(zhi)”。新能源“合理(li)利用(yong)(yong)率(lv)(lv)(lv)”可定(ding)義為(wei)(wei)：使(shi)全(quan)社會電(dian)力(li)(li)供應(ying)成本(ben)最(zui)(zui)低的(de)利用(yong)(yong)率(lv)(lv)(lv)。總體(ti)來(lai)(lai)看，新能源發展規(gui)模隨利用(yong)(yong)率(lv)(lv)(lv)控制目(mu)標降(jiang)低而增加，電(dian)力(li)(li)供應(ying)成本(ben)則呈“U型曲(qu)線(xian)”變(bian)化，拐點即對應(ying)經濟(ji)性最(zui)(zui)優的(de)新能源規(gui)模和(he)合理(li)利用(yong)(yong)率(lv)(lv)(lv)。“各省電(dian)源結構和(he)負荷特性不同(tong)，若(ruo)都以(yi)95%利用(yong)(yong)率(lv)(lv)(lv)水(shui)平作為(wei)(wei)目(mu)標，并不一定(ding)是(shi)最(zui)(zui)科學和(he)最(zui)(zui)經濟(ji)的(de)，既給電(dian)力(li)(li)系統帶(dai)來(lai)(lai)巨大的(de)調度和(he)運行(xing)壓力(li)(li)，也影(ying)響了新能源的(de)合理(li)發展和(he)科學利用(yong)(yong)。”

邱愛慈也認為，以(yi)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)利(li)用率(lv)為目(mu)標布(bu)局發展新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)，加(jia)之(zhi)系統調峰(feng)能(neng)力(li)存在(zai)缺額，不(bu)足(zu)以(yi)支撐(cheng)高比例新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)消納(na)。隨著(zhu)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)裝(zhuang)機容量(liang)(liang)增加(jia)，新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)電(dian)量(liang)(liang)占比不(bu)斷提高，新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)利(li)用率(lv)將呈現逐漸下降趨勢(shi)。“我們(men)預測，2030年，以(yi)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)發電(dian)量(liang)(liang)最(zui)大為目(mu)標布(bu)局新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)，可(ke)提升新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)電(dian)量(liang)(liang)占比1.75個(ge)百分(fen)點(dian)，但新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)利(li)用率(lv)會降低1.87個(ge)百分(fen)點(dian)。隨著(zhu)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)裝(zhuang)機占比的不(bu)斷提升，新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)對(dui)電(dian)量(liang)(liang)平(ping)衡的支撐(cheng)作用明顯，但對(dui)電(dian)力(li)平(ping)衡支撐(cheng)能(neng)力(li)較弱，不(bu)足(zu)以(yi)保(bao)障高比例新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)接入電(dian)力(li)系統的供(gong)電(dian)可(ke)靠性。”

邱愛慈表示，若(ruo)“十四五”新(xin)(xin)(xin)增跨(kua)區跨(kua)省輸(shu)電(dian)工程(cheng)按照計(ji)劃投產，已(yi)建(jian)在(zai)建(jian)通道全部達到設計(ji)輸(shu)電(dian)能力(li)，2025年新(xin)(xin)(xin)能源發(fa)電(dian)量(liang)(liang)(liang)預計(ji)可(ke)達1.31萬億千瓦時(shi)，利(li)用(yong)率為(wei)(wei)95%，電(dian)量(liang)(liang)(liang)占(zhan)比(bi)17%；2030年新(xin)(xin)(xin)能源發(fa)電(dian)量(liang)(liang)(liang)1.98萬億千瓦時(shi)，利(li)用(yong)率91%，電(dian)量(liang)(liang)(liang)占(zhan)比(bi)為(wei)(wei)22%。“新(xin)(xin)(xin)能源電(dian)量(liang)(liang)(liang)滲透率與利(li)用(yong)率間相互制約，以新(xin)(xin)(xin)能源利(li)用(yong)率為(wei)(wei)目標的消納模(mo)式亟(ji)需(xu)向(xiang)兼顧新(xin)(xin)(xin)能源利(li)用(yong)率與發(fa)電(dian)量(liang)(liang)(liang)占(zhan)比(bi)轉變。”

各地應急負荷亟需形成合力

應(ying)對電(dian)(dian)網調(diao)峰(feng)壓力，陳皓(hao)勇認為，從(cong)(cong)電(dian)(dian)網側來(lai)講，一是(shi)需(xu)要(yao)從(cong)(cong)結構上提高(gao)電(dian)(dian)網調(diao)峰(feng)能(neng)(neng)力，如增建抽水(shui)蓄能(neng)(neng)、新(xin)型儲能(neng)(neng)、氣(qi)電(dian)(dian)，加強火電(dian)(dian)靈活性改(gai)(gai)造，發展需(xu)求響應(ying)和虛擬(ni)電(dian)(dian)廠技術等(deng)；二是(shi)提高(gao)電(dian)(dian)網調(diao)度控制水(shui)平(ping)；三是(shi)積極穩(wen)妥地開展體制機制改(gai)(gai)革(ge)和創新(xin)。

受訪的業內人士還提(ti)出(chu)，調(diao)峰(feng)(feng)(feng)壓(ya)(ya)力是由(you)(you)“源-網-荷”三者共同(tong)產生，也應該由(you)(you)三者共同(tong)解決(jue)。就調(diao)峰(feng)(feng)(feng)現狀而(er)言，電網從(cong)調(diao)度(du)層面已經(jing)通過抽水蓄能(neng)、省間互濟、臨時市場等方式來緩解調(diao)峰(feng)(feng)(feng)壓(ya)(ya)力，未來還需要(yao)通過建(jian)立跨(kua)區域(yu)調(diao)節的市場化機制，在全(quan)國(guo)范圍內實現調(diao)峰(feng)(feng)(feng)資(zi)源的配置。

以長三角地區(qu)用(yong)電(dian)量為例，各(ge)省(sheng)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)稟賦(fu)和結(jie)構差異較大，目前調峰(feng)難的(de)問題已由上(shang)海電(dian)網(wang)(wang)擴展到江(jiang)蘇(su)電(dian)網(wang)(wang)、浙江(jiang)電(dian)網(wang)(wang)以及(ji)安徽(hui)電(dian)網(wang)(wang)等(deng)多個電(dian)網(wang)(wang)。但各(ge)省(sheng)調峰(feng)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)忙閑(xian)不均，全網(wang)(wang)系統優化作用(yong)尚未(wei)充分發(fa)揮，應(ying)急互備能力有(you)待提(ti)升。“在各(ge)省(sheng)應(ying)急負荷側響應(ying)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)尚未(wei)統籌(chou)(chou)共享(xiang)形成合(he)力的(de)當下(xia)，亟需探索(suo)省(sheng)市應(ying)急負荷側響應(ying)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)統籌(chou)(chou)共享(xiang)機制，發(fa)揮協同倍(bei)數(shu)效益。”上(shang)述研(yan)究人(ren)士建議(yi)。

邱愛慈表示，在(zai)跨區(qu)直流(liu)(liu)運行方(fang)式靈活性(xing)欠缺的情(qing)況下，新(xin)能(neng)源跨區(qu)消(xiao)納難度(du)大。當前(qian)，特(te)高壓直流(liu)(liu)通道多按二段式運行，不能(neng)有效跟隨送(song)、受端(duan)新(xin)能(neng)源和負荷特(te)性(xing)。“我們(men)測(ce)算，2030年(nian)，送(song)、受端(duan)電(dian)網新(xin)能(neng)源利用(yong)率將分別由當前(qian)的98%、100%降(jiang)至(zhi)85%、95%左右，在(zai)送(song)、受端(duan)電(dian)網新(xin)能(neng)源同時受限消(xiao)納的情(qing)況下，電(dian)網跨區(qu)互(hu)濟作(zuo)用(yong)會凸顯，對跨區(qu)直流(liu)(liu)通道運行方(fang)式靈活性(xing)也提出更高要求(qiu)。”