中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2月24日，共有3臺(tái)30萬(wàn)千瓦火力發(fā)電機(jī)組、共計(jì)90萬(wàn)千瓦容量的蘭州鋁業(yè)有限公司自備電廠（以下簡(jiǎn)稱“蘭鋁電廠”）單臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，出力14萬(wàn)千瓦。此時(shí)，它正扮演著電網(wǎng)“蓄電池”的角色，正式名稱叫“虛擬儲(chǔ)能”。
2018年國(guó)家電網(wǎng)有限公司持續(xù)提升電網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)能力，挖掘火電調(diào)峰潛力，推廣調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)試點(diǎn)，探索開(kāi)展需求側(cè)響應(yīng)；同時(shí)，積極實(shí)施全網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，加強(qiáng)省間電網(wǎng)調(diào)峰互濟(jì)，完善區(qū)域和跨區(qū)旋轉(zhuǎn)備用共享機(jī)制，通過(guò)各種調(diào)度創(chuàng)新手段為新能源消納擠出了 “海綿空間”。虛擬儲(chǔ)能正是西北電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)創(chuàng)新的手段。
深度調(diào)峰虛擬儲(chǔ)能挖掘火電潛力
蘭鋁電廠曾經(jīng)過(guò)著自給自足的“小日子”。每年43萬(wàn)噸的電解鋁和23萬(wàn)噸的預(yù)焙陽(yáng)極炭塊綜合生產(chǎn)能力，配上3臺(tái)30萬(wàn)千瓦的火電裝機(jī)，剛好滿足每年60億千瓦時(shí)的自發(fā)自用電量。但是在全國(guó)綠色發(fā)展的形勢(shì)下，蘭鋁電廠逐漸走上了“綠色電解鋁”的發(fā)展道路。
蘭鋁電廠是全國(guó)首個(gè)虛擬儲(chǔ)能試點(diǎn)電廠。虛擬儲(chǔ)能是2018年西北電網(wǎng)首創(chuàng)的跨省調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的一個(gè)交易品種，指在不新增儲(chǔ)能設(shè)施的情況下，利用網(wǎng)內(nèi)自備企業(yè)、直流配套電源等獨(dú)立控制區(qū)的調(diào)節(jié)能力，為新能源提供存取服務(wù)?！靶履茉吹纳a(chǎn)是不穩(wěn)定的，但整個(gè)大電網(wǎng)的供用要保持實(shí)時(shí)平衡，我們就好像電網(wǎng)的蓄電池，電網(wǎng)根據(jù)需要實(shí)時(shí)從我們這里調(diào)取不同的電量。”蘭州鋁業(yè)有限公司總經(jīng)理助理徐薇向記者介紹。
西北電網(wǎng)共有自備電廠155座，總裝機(jī)3817萬(wàn)千瓦，占西北發(fā)電總裝機(jī)的29.53%，全網(wǎng)自備電廠實(shí)際運(yùn)行最大功率約為400萬(wàn)千瓦。經(jīng)初步測(cè)算，若自備電廠參與虛擬儲(chǔ)能，可釋放900萬(wàn)千瓦調(diào)峰能力，相當(dāng)于建設(shè)百萬(wàn)千瓦級(jí)抽水蓄能電站9座。以蘭鋁電廠為例，通過(guò)壓減自備電廠出力，用新能源發(fā)電量進(jìn)行置換，截至2018年底，蘭鋁電廠共計(jì)消納新能源發(fā)電量64.43億千瓦時(shí)。
為更好地開(kāi)展新能源替代，蘭鋁電廠在國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司 （以下簡(jiǎn)稱 “甘肅電力”）的指導(dǎo)下對(duì)機(jī)組進(jìn)行了靈活性改造，增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)峰能力和運(yùn)行靈活性?！霸趦膳_(tái)機(jī)組壓停的情況下，單臺(tái)機(jī)組最大可深調(diào)至12萬(wàn)千瓦。去年12月我們兩次深調(diào)至12萬(wàn)千瓦，分別運(yùn)行了6~8小時(shí)。目前14萬(wàn)千瓦深調(diào)已是常態(tài)?！碧m鋁電廠廠長(zhǎng)武玉鋼說(shuō)。
2018年4月1日，甘肅電力輔助服務(wù)市場(chǎng)正式啟動(dòng)運(yùn)營(yíng)。甘肅電力調(diào)度控制中心調(diào)控處處長(zhǎng)伏歲林說(shuō)，通過(guò)市場(chǎng)化激勵(lì)手段，火電機(jī)組啟動(dòng)深度調(diào)峰意愿增加，全網(wǎng)增加調(diào)峰電力134.3萬(wàn)千瓦?；痣姍C(jī)組推進(jìn)靈活性改造積極性增加，預(yù)計(jì)2019年完成8家電廠靈活性改造，將再增加調(diào)峰能力65.8萬(wàn)千瓦，可有效緩解冬季供熱期間電網(wǎng)調(diào)峰與新能源消納的矛盾。
國(guó)家電投河南電力有限公司開(kāi)封發(fā)電分公司（以下簡(jiǎn)稱“開(kāi)封火電廠”）2號(hào)汽輪機(jī)靈活性深度供熱改造于2018年底完成，是全國(guó)首例60萬(wàn)千瓦機(jī)組深度供熱改造。這臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組按照設(shè)計(jì)工況，最低可深調(diào)至17萬(wàn)千瓦。
“改造技術(shù)就是在中低壓缸導(dǎo)汽管上安裝嚴(yán)密性好的關(guān)斷閥門(mén)，在機(jī)組運(yùn)行中關(guān)閉導(dǎo)汽管上閥門(mén)，低壓缸不進(jìn)汽，中壓缸排汽基本上全部對(duì)外供熱。實(shí)現(xiàn)了在不設(shè)置離合器或不換轉(zhuǎn)子的情況下，切除低壓缸（低壓缸零出力）運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組抽凝運(yùn)行和背壓運(yùn)行的自動(dòng)切換，具有較大的調(diào)峰能力和可實(shí)現(xiàn)供熱能力最大化。兩臺(tái)機(jī)組通過(guò)深度供熱改造后新增最大熱負(fù)荷897.2兆瓦折合供熱供汽量1261.7噸/小時(shí)。”開(kāi)封火電廠副總工程師丁民介紹說(shuō)。
目前，國(guó)網(wǎng)河南省電力公司（以下簡(jiǎn)稱“河南電力”）已促請(qǐng)政府推動(dòng)完成供熱機(jī)組靈活性改造150萬(wàn)千瓦，提升電網(wǎng)調(diào)峰能力30萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)到2020年共計(jì)完成500萬(wàn)千瓦供熱機(jī)組靈活性改造。
旋轉(zhuǎn)備用共享提供省間強(qiáng)大后援
處于京津冀大氣污染防治通道上的河南省近年來(lái)為解決煤炭散燒問(wèn)題，對(duì)火電機(jī)組大量進(jìn)行了供熱改造。目前全省共有供熱機(jī)組78臺(tái)，供熱容量2700萬(wàn)千瓦，裝機(jī)容量占統(tǒng)調(diào)火電機(jī)組裝機(jī)容量的52.7%。
“實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候火電機(jī)組占比更高，因?yàn)楣釞C(jī)組‘以熱定電’要保持一定的負(fù)荷，低負(fù)荷比常規(guī)火電機(jī)組高，電網(wǎng)負(fù)荷高時(shí)頂峰能力又不足，因此，在供熱季，河南電網(wǎng)的調(diào)峰形勢(shì)更嚴(yán)峻了。”河南電力調(diào)度控制中心副主任鎬俊杰向記者介紹說(shuō)，河南電力開(kāi)發(fā)建設(shè)了供熱在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)供熱流量實(shí)時(shí)監(jiān)視供熱機(jī)組電負(fù)荷下限，嚴(yán)格按照“以熱定電”的原則調(diào)整供熱機(jī)組發(fā)電。
“我們公司自主開(kāi)發(fā)的供熱在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)全省所有供熱機(jī)組的供熱流量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，在實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)測(cè)中督促相關(guān)電廠達(dá)到調(diào)峰能力，對(duì)達(dá)不到‘以熱定電’要求的機(jī)組進(jìn)行考核?！焙幽想娏φ{(diào)度控制中心計(jì)劃處處長(zhǎng)張樹(shù)森表示，在供熱期不知道機(jī)組實(shí)際供熱量的情況下，有些機(jī)組會(huì)借供熱的名義超發(fā)電量。有了供熱在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就可以把調(diào)峰空間充分利用。
據(jù)介紹，在西北地區(qū)新能源大發(fā)期間，河南本地火電機(jī)組采取小開(kāi)機(jī)方式，在用電晚高峰時(shí)光伏負(fù)荷下去了，而風(fēng)電負(fù)荷還沒(méi)有上來(lái)，電網(wǎng)頂峰能力有限，這時(shí)跨省備用共享機(jī)制就發(fā)揮了巨大作用。2018年，國(guó)家電網(wǎng)完善區(qū)域和跨區(qū)旋轉(zhuǎn)備用共享機(jī)制，將新能源發(fā)電出力納入電力電量平衡研究，打破分省備用模式，充分利用跨省調(diào)節(jié)資源及各區(qū)域電網(wǎng)負(fù)荷特性差異，建立跨區(qū)備用共享機(jī)制。河南省就是依靠湖南、江西等兄弟省份提供備用來(lái)保障晚高峰期間河南電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
甘肅電力也向記者表達(dá)了跨省備用共享機(jī)制對(duì)新能源消納的重要性。“甘肅省新能源占比這么高，要計(jì)算火電最小開(kāi)機(jī)方式來(lái)保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。晚高峰如果火電出力開(kāi)太大，會(huì)影響新能源的消納空間，所以我們通常留有一定的缺口給新能源，然后依托跨省旋轉(zhuǎn)備用共享機(jī)制，利用青海的水電、新疆的火電來(lái)給甘肅省調(diào)峰。”甘肅電力調(diào)度控制中心計(jì)劃處副處長(zhǎng)楊春祥說(shuō)。
用經(jīng)濟(jì)手段充分調(diào)動(dòng)市場(chǎng)主動(dòng)性
2017年底，河南能源監(jiān)管辦印發(fā)《河南電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電廠調(diào)峰輔助服務(wù)的補(bǔ)充規(guī)定（試行）》，2018年3月1日起執(zhí)行。調(diào)峰能力低、不參加調(diào)峰或反調(diào)峰的單元向調(diào)峰能力強(qiáng)且參與調(diào)峰的單元提供相應(yīng)的補(bǔ)償。非供熱期，當(dāng)天低谷時(shí)段最低系統(tǒng)負(fù)荷率小于或等于0.55時(shí)，啟動(dòng)運(yùn)行機(jī)組調(diào)峰輔助服務(wù)考核，而在供熱期間則需當(dāng)天低谷時(shí)段最低系統(tǒng)負(fù)荷率小于或等于0.6時(shí)方可。
河南省常規(guī)火電機(jī)組是按照50%的開(kāi)機(jī)方式調(diào)峰的，這是新能源發(fā)展形勢(shì)下火電機(jī)組的普遍狀態(tài)，但這對(duì)火電裝機(jī)比重高的河南來(lái)說(shuō)顯然是不夠的。
“對(duì)于火電機(jī)組調(diào)峰，國(guó)家有補(bǔ)償措施，全國(guó)基礎(chǔ)的條款差不多，但從實(shí)際情況看，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)峰補(bǔ)償和考核的量并不大，不能對(duì)火電企業(yè)形成真正意義上的刺激?！睆垬?shù)森介紹說(shuō)，“河南電力促請(qǐng)能源監(jiān)管部門(mén)對(duì)‘兩個(gè)細(xì)則’（《發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》）部分條款進(jìn)行了修訂，進(jìn)一步完善調(diào)峰考核補(bǔ)償機(jī)制，冬季調(diào)峰困難時(shí)段，根據(jù)河南電網(wǎng)負(fù)荷水平自動(dòng)啟動(dòng)燃煤機(jī)組負(fù)荷率考核，負(fù)荷率較高的機(jī)組對(duì)負(fù)荷率低的機(jī)組進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，利用經(jīng)濟(jì)手段推動(dòng)燃煤機(jī)組加快技術(shù)改造，提升調(diào)峰深度?！?
“兩個(gè)細(xì)則”規(guī)定，常規(guī)燃煤機(jī)組和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在非供熱期必須調(diào)峰，基本調(diào)峰標(biāo)準(zhǔn)為其額定容量的50%，對(duì)發(fā)電機(jī)組超過(guò)基本調(diào)峰范圍進(jìn)行深度調(diào)峰的服務(wù)進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)超過(guò)50%負(fù)荷機(jī)組進(jìn)行考核，而負(fù)荷率考核與基本負(fù)荷考核有很大不同。
“基于平均數(shù)考核的量是比基于基本負(fù)荷考核量大很多。我們測(cè)算，一個(gè)月全網(wǎng)考核資金可達(dá)幾千萬(wàn)元的規(guī)模，落實(shí)于某一個(gè)電廠金額也不小，調(diào)峰力度還是相當(dāng)大的。”張樹(shù)森說(shuō)。
甘肅省也在50%基本負(fù)荷考核的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大膽嘗試。在50%以下另設(shè)兩檔：機(jī)組負(fù)荷40%~50%時(shí)，補(bǔ)償最高上線是0.4元；機(jī)組負(fù)荷40%以下時(shí)，補(bǔ)償最高上線是1元。各電廠競(jìng)價(jià)申報(bào)，調(diào)控中心優(yōu)先調(diào)用報(bào)價(jià)低的機(jī)組深度調(diào)峰?！白匀ツ旮拭C省實(shí)施了調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)以來(lái)，新能源增發(fā)電量4億千瓦時(shí)。”龐偉介紹說(shuō)。
