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山东风机布点,主要在环渤海湾的区域、鲁中山区,其他地区,主要是在周边荒山上零星布点。目前当渤海海上起大风时,山东的风机出力就达到峰值。未来,海上风电,将成为山东风电布局的主战场。2020年七月,山东省发布的《山东省海上风电发展规划(2019-2035)》中,规划的山东省海上风电总规划三大海上风电基地:渤中基地890万千瓦(其中近东营市周边规划海上风电700万千瓦)、半岛北基地30万千瓦、半岛南基地680万千瓦,共计41个风电场。今后渤海海上的大风,将为山东电网,送来更多绿色的电能。
2、山东太阳能资源:
山东的太阳能资源,在全国仅为三类地区,资源禀赋并不好。但是得益于山东的电网坚强,省用电量大,消纳条件,相对较好。山东省2017年以来的光伏装机总容量,按省计算,一直是全国第一。
从资源情况看,山东的太阳能资源,呈西高、东低的状态。但最低的年平均利用小时,也在2400小时以上,基本全省的太阳能资源,都具备开发光伏、光热电站的条件。
山东的经济总量和开发程度,推高了土地价格。山东境内的成片的荒地、荒山较少,山东开发集中式光伏电站,场址比较难选。山东的光伏装机,成了集中式光伏为辅、分布式光伏为主的局面。
截止到2020年9月份,风电装机1472.25万千瓦,光伏电站754.87万千瓦,分布式光伏1197.87万千瓦。山东没有统调燃机,没有常规水电,仅有四台25万千瓦的抽水蓄能机组。山东的风电装机规模,全国第四,光伏装机规模,全国第一。
三、外电入鲁:
山东的外电通道较多,有银东、鲁固、昭沂三大直流通道,特高压1000kV在山东已形成环网,和华北还有四条500kV联络线。山东外电送入比例较大,2020年,山东的外电1249.7亿千瓦时,约占山东总的社会用电量的18.1%。在可预期的未来,还会有陇电入鲁线路等建成。加上原有线路达产率的提升,仍会有较大的发展,预计在2030年碳达峰时,外电预计要达到2500至3000亿,达到山东社会用电量的30%。
四、调节电源:
富煤缺气的资源禀赋,决定了山东的调节电源,还是要以火电为主。山东境内,除了中部山区,整体为丘陵、平原间隔地带,且无较大的河流流过,不具备发展水电的条件。
未来山东的调节电源,将由三部分组成。
1、抽水蓄能电站。目前规划的临沂抽蓄、昆嵛山抽蓄,总装机在200万千瓦左右,将较大缓解山东电网的调节性能。
2、靠近近海LNG站的燃机调节机组。山东规划在沿海上LNG站,会有一定配额的燃机接入。
3、调节主力,还是要落在目前的火电机组头上。目前的火电机组的利用小时,已经从前几年的五千小时以上,降低到目前的不足4500小时。未来,对标西班牙的火电、加州的火电运行情况,大概率还会降低到3000小时左右。启停调峰、深度调峰、调频、动态爬坡能力建设,将是火电技改的主要方向。
如果电化学储能的技术,能在五年内获得突破,经济性能够达标,或许在碳达峰的2030年前,能占有一席之地。当然,到了碳中和时代,电化学储能,将成为重要的调节力量。
五、需求侧管理:
专门写了一点山东的需求侧管理。其实,山东的需求侧管理,在全国开展,也是比较早的。山东早在2010年,就进行了需求侧政策探索。2017年,启动了需求侧管理,也收到了比较好的移峰填谷的效果。但是目前是,价格机制,仍需理顺,企业自愿参与的积极性,有待激发。通过需求侧管理,构建柔性电网的目的,还需要政策和价格的支持。如果结合山东氢能发展的计划看,利用低谷时段制氢,不失为一种比较好的需求侧管理方法。
六、绕不过取的坑:自备机组和独立孤网
在刚刚过去的2020年,山东、江苏、浙江三个省,分别以6939.84、6374、4830亿千瓦时摘得国网范围内用电量三甲。从数据上看,山东的用电量,应该是仅次于广东了,超过了江苏10%的电量。
然而,从最大负荷上看,山东最高是9100万千瓦,江苏却超过了1.1亿千瓦。数据的互相打架,秘密就在于:山东的孤网,灰常大。
山东上亿的火电装机,其实,公用电厂才6739.5万千瓦。其余的,全是自备电厂,其中不并网的装机,高达3000万千瓦时。自备电厂发电量,电量一直在1800至2000亿千瓦时之间。山东大约有三分之一的电量和装机,其实是游离在电网管理之外的。
这些机组,往往还有自己的热负荷,光从能耗算,其实指标不一定比公用机组低。经过多年的环保稽查和整改,环保设施也都达标。以何种方式让自备机组和孤网碳达峰,最后碳中和,是山东无法绕过的一个问题。
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