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7月31日,国家能源局举行新闻发布会。数据显示,入夏以来,全国多地出现持续性高温天气,最大电力负荷快速攀升,多次刷新历史最高纪录。7月24日,全国最大电力负荷达14.51亿千瓦,为历史新高,相比去年最大负荷超1亿千瓦。目前已有17个省级电网负荷创历史新高。度夏期间,全国电力供应保障有力有效,各地均未采取有序用电措施。
用电负荷高,电力供应保障压力增大。夏季长时间高温、电网高负荷运行、风光等新能源电力不稳定等多重因素叠加,在新型能源体系、新型电力系统加快建设的当下,电力保供底气来自哪里?
新型电力系统加快构建
电网保供能力持续提升
7月24日21时21分,湖南省最大电力负荷达到4611万千瓦,迎峰度夏以来第五次创新高,较去年最大负荷增长10.71%。大负荷考验下,湖南全省统调43台火电机组全部并网运行;各骨干水库维持较高水位运行;新能源7月以来日均发电量达到1.38亿千瓦时;储能优化调度,具备100万千瓦、持续5个小时的顶峰能力。
“火、水、风、光、储”全部参与电力保供,湖南的情况颇具代表性。以此为切口看全国电力保供形势:在煤电“压舱石”为电力保供打下扎实基础的同时,光伏发电、风电等新能源电源也为迎峰度夏“加把劲”。
国家能源局最新数据显示,2024年上半年,全国可再生能源发电新增装机1.34亿千瓦,占全国新增电力装机的88%,其中风电新增装机2584万千瓦,太阳能发电新增装机1.02亿千瓦;全国可再生能源发电量达1.56万亿千瓦时,其中风电、太阳能发电量合计达9007亿千瓦时,约占全部发电量的20%。
能源转型期,迎峰度夏电力保供面临多重挑战。发电侧,新能源作为新增发电装机主体,在能源保供中发挥的作用越来越明显,但也因日内出力波动大,支撑力亟待提升;用电侧,夏季降温负荷“尖峰化”特征明显,空调负荷是多地电力负荷攀升的重要因素。
电网一头连着发电侧,一头连着用户侧,如何在气候弹性、安全韧性、调节柔性等方面“更上一层楼”,缓解新能源大发与用电负荷季节性错配、时段性错配的矛盾?在加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统进程中,技术创新将促进更多问题的解决。
中国电科院自主研制了新能源宽频阻抗测量装置,实现了对新能源机组阻抗的现场实际测量,助力新能源电源安全并网。河北北部承德、张家口等地区的新能源场站已有25台分布式调相机投运,冀北电网建成国内规模最大的新能源汇集系统分布式调相机群,提升了支撑能力。依托科技创新、技术攻关,电网对于新能源的承载与消纳能力持续增强。
随着新能源装机规模不断扩大,利用数字技术等更精准地预测新能源发电、负荷情况,成为提升新能源利用率的重要手段。以近期新能源装机规模突破1亿千瓦的山东为例,国网山东电力依托客户侧能源互联网智慧平台,实现了并网分布式光伏发电项目的可观、可测、可调、可控,提升这些电源的主动支撑能力。
抽水蓄能、新型储能的快速发展也提升了电力系统调节能力和灵活性。今年上半年,国家电网经营区内,重庆蟠龙抽水蓄能电站、福建厦门抽水蓄能电站、新疆阜康抽水蓄能电站全面投产发电,辽宁清原抽水蓄能电站3号机组投产发电,进一步促进新能源电量消纳,有力支撑迎峰度夏用电高峰期电网安全稳定运行。
新型储能在新型电力系统中可灵活响应电网需求、发挥削峰填谷作用,支撑电力保供。7月26日,江苏苏州的太仓鑫港储能站等7座新型储能电站投运,可在用电高峰时集中放电,最大可同时满足近350万户居民一个小时的用电需求。
电网柔性调节能力不断提升,为迎峰度夏电力保供提供了更大的安全裕度。
6月29日,国家电网自主研制的世界首套电网侧构网型静止无功发生器(SVG)在四川成都500千伏广都变电站、玉堤变电站完成工程建设和系统调试,正式投入运行。SVG是一种动态无功补偿装置,可提高电力系统电压的稳定性。该设备投运后,±500千伏德阳—宝鸡直流输电工程在夏季高峰负荷时段的送电能力预计将从约120万千瓦提升至约220万千瓦,由西北向四川送电时,相当于在成都新建了1座百万千瓦的发电厂,可有效缓解当地保供压力。
提升电网资源配置能力
在更大范围内平衡电力供需
今年上半年我国电力需求稳步增长。1~6月,全国全社会用电量4.7万亿千瓦时、同比增长8.1%。分产业看,第一产业增长8.8%、第二产业增长6.9%、第三产业增长11.7%,城乡居民生活用电量增长9.0%;分省份看,全国各省份全社会用电量均实现正增长,其中西藏、新疆、云南、安徽等15个省份全社会用电量增速超过全国平均水平。
面对快速增长的用电需求,跨区跨省电力支援、优化调度运行、加强电网运维等手段保障了电力的大范围余缺互济。
受高温闷热天气影响,北京用电负荷增长明显,其中降温负荷占比约47.25%。国网北京电力两级调控人员密切跟踪天气和电力负荷变化趋势,实时监控电网运行状态,优化调整电网运行方式,确保电网稳定运行。
河南作为能源电力生产和消费大省,今年上半年用电量2087.37亿千瓦时,同比增加9.39%。国网河南电力扩大外电入豫规模,投运32项主网工程、2607项配网工程,提升电网供电能力。
入夏以来,福建全省气温持续攀升。国网福建电力深挖供给侧潜力,深化小水电流域优化调度,并对重点变电站、输电线路实施“无人机+可视化+在线监测”巡检,提高电网安全运行水平。
目前,国家电网经营区域内的特高压网络已形成“19交16直”的格局,省间电力互济互惠全面展开。今年上半年,新疆外送电量592.74亿千瓦时,4条疆电外送通道将新疆的煤电及新能源发电打捆外送;7月4日17时,闽粤联网工程首次以200万千瓦满通道能力向福建送电,实现广东送福建、福建送广东的双向满功率送电;在浙江,国网浙江电力利用省间用电负荷特性差异,连续第三年在七八月份与安徽实施电力置换互济,携手应对用电高峰。
今年,国家电网公司电网投资将首次超过6000亿元,比去年增加711亿元。新增投资主要用于特高压交直流工程建设、加强县域电网与大电网联系、电网数字化智能化升级。随着电网建设提速,电网智能化水平不断提升,大电网将为电力资源优化配置打下更坚实的基础。
深挖存量电力资源潜力
供需协同化解用电压力
迎峰度夏保供应,每1千瓦时电都来之不易,需要多方共同发力。在建设新型电力系统的背景下,电力负荷管理持续丰富和拓展内涵,通过引导电力用户依托需求响应等方式参与系统调节,助力保持电力供需平衡和电网安全稳定运行。
拓展调节需求响应资源,已成为迎峰度夏工作的重要抓手。今年进入迎峰度夏期之后,国网上海电力已开展虚拟电厂调用13次,目前上海虚拟电厂最大可调节负荷已达64.1万千瓦;在河北保定,《保定市2024年电力负荷管理工作方案》印发,供电公司拓展需求响应资源池建设;国网陕西电力完成450万千瓦需求响应资源签约。
引导全社会节约用电、强化节电意识,也是应对用电高峰的有效手段。在安徽,安徽省能源局、安徽省住房和城乡建设厅、安徽省机关事务管理局、国网安徽电力于7月初联合发布《致全省电力用户节约用电倡议书》,倡导节约用电、错峰用电;江西省能源局联合国网江西电力在7月23日至24日晚间固定时间开展节电活动,江西近177万居民参与,节电约148万千瓦时,相当于节约了400个家庭一年的用电量……形成节约用电意识,养成良好生活习惯,不仅仅是节约电费支出,更是在践行绿色低碳理念。
杭州8月1日的气温突破40摄氏度,据中国天气网消息,我国“东蒸西烤”的天气格局仍将持续。同时,8月预计有2~3个台风登陆我国,东北、华北、华东北部、华南南部、西南地区等地暴雨洪涝灾害风险高,迎峰度夏还要面对更多考验。新型电力系统建设加快推进,国家电网加强各级电网调度能力建设和协同运行,在用电管理上采取更灵活、更智能的策略,将为迎峰度夏电力供应增添更多安全保障。
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表后的分布式光伏和工商业储能与用户电力负荷一起形成表后的源荷储,三者矢量和就是用户与网侧的交换功率。我们前述文章中已经把表后的光储看成是一体的,光伏电量通过储能进行时移,在晚高峰价格高段再进行释放。这种运行模式下也很难存在余量上网的电量,那么我们就可以通过对光储的控制来削减任意时
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为充分发挥分时电价信号作用,引导用户削峰填谷,改善电力供需状况,保障电力系统安全稳定经济运行,服务以新能源为主体的新型电力系统建设,促进能源绿色低碳发展,根据《国家发展改革委关于进一步完善分时电价机制的通知》(发改价格〔2021〕1093号)等文件要求,日前,经省政府同意,我委印发了《关
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