作者：嚴(yán)干貴，楊玉龍
單位：東北電力大學(xué)
摘要
中國(guó)三北地區(qū)電網(wǎng)風(fēng)電滲透率較高，同時(shí)存在高比例燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組用于滿足冬季巨大的采暖需求，導(dǎo)致其靈活調(diào)節(jié)能力極其有限，棄風(fēng)問題十分突出?，F(xiàn)有研究尚缺乏對(duì)各種類型電采暖負(fù)荷促進(jìn)風(fēng)電消納的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)研究，尤其是以電力輔助服務(wù)市場(chǎng)為背景，對(duì)不同調(diào)節(jié)特性電采暖負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)性分析還鮮有報(bào)道。由此，以集中蓄熱式電采暖、直熱式電采暖和分布式電采暖三種典型電采暖負(fù)荷為研究對(duì)象，利用時(shí)序生產(chǎn)模擬方法，構(gòu)建基于實(shí)時(shí)調(diào)峰輔助服務(wù)的電采暖負(fù)荷消納棄風(fēng)經(jīng)濟(jì)評(píng)估模型，以北方地區(qū)實(shí)際運(yùn)行的電采暖項(xiàng)目數(shù)據(jù)為算例，對(duì)比幾類典型采暖負(fù)荷消納棄風(fēng)的經(jīng)濟(jì)性，并分析了輔助服務(wù)價(jià)格、棄風(fēng)水平和采暖負(fù)荷運(yùn)行特性等關(guān)鍵因素對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響。計(jì)算結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)火電機(jī)組相比，集中蓄熱式電采暖和分布式電采暖的可行輔助服務(wù)價(jià)格在315~460元/MWh，具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。
文章亮點(diǎn)
（1）探索了通過(guò)負(fù)荷聚合商參與實(shí)時(shí)調(diào)峰電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的交易模式，對(duì)典型電采暖負(fù)荷促進(jìn)風(fēng)電消納的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析；
（2）探索性地對(duì)比幾類典型采暖負(fù)荷消納棄風(fēng)的經(jīng)濟(jì)性，并分析了輔助服務(wù)價(jià)格、棄風(fēng)水平和采暖負(fù)荷運(yùn)行特性等關(guān)鍵因素對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響。
主要內(nèi)容
電采暖用戶通過(guò)負(fù)荷聚合商的形式參與到電力輔助服務(wù)市場(chǎng)中，通過(guò)日前競(jìng)價(jià)的方式，確定可提供的實(shí)時(shí)調(diào)峰容量（靈活調(diào)節(jié)功率）和輔助服務(wù)價(jià)格，并在容量被調(diào)用后，獲得相應(yīng)容量的輔助服務(wù)收益。這部分收益最終將由負(fù)荷率高于深度調(diào)峰基準(zhǔn)的火電廠、風(fēng)電場(chǎng)和核電廠承擔(dān)。同時(shí)，電采暖消耗的電量通過(guò)負(fù)荷聚合商向電網(wǎng)按分時(shí)電價(jià)購(gòu)入。
? 圖1 電采暖參與輔助服務(wù)市場(chǎng)結(jié)算關(guān)系圖
不論是集中式還是分布式電采暖，由于調(diào)節(jié)能力制約，其在棄風(fēng)水平較高的全網(wǎng)棄風(fēng)條件下，并沒有消納更多的棄風(fēng)。對(duì)比棄風(fēng)的消納時(shí)段，全網(wǎng)棄風(fēng)條件下，更多的棄風(fēng)電量集中在電價(jià)更低的谷段時(shí)間，而在場(chǎng)站棄風(fēng)條件下，在電價(jià)更高的平或峰時(shí)段消耗了大量棄風(fēng)。計(jì)算可得，集中蓄熱電鍋爐在場(chǎng)站和全網(wǎng)棄風(fēng)條件下谷段消納棄風(fēng)比例分別為50.9%和100%；分布式電采暖在風(fēng)電場(chǎng)和全網(wǎng)棄風(fēng)條件下谷段消納棄風(fēng)比例分別為71.9%和98%。
? 表1 消納棄風(fēng)電量(MWh)
對(duì)于分布式電采暖和集中蓄熱式電采暖，其可行輔助服務(wù)價(jià)格分別為460.1和425.9元/MWh。根據(jù)東北電網(wǎng)火電機(jī)組深度調(diào)峰的出清價(jià)格規(guī)定，調(diào)峰價(jià)格根據(jù)調(diào)峰深度可以分為0~400元/MWh、400~600元/MWh、600~800元/MWh三檔，可見電采暖的可行價(jià)格與火電機(jī)組相比具有較大的競(jìng)爭(zhēng)力。
? 圖2 電采暖總利潤(rùn)
在供暖面積相同的情況下，由于總采暖裝機(jī)容量和調(diào)節(jié)特性的差異，集中蓄熱電鍋爐總利潤(rùn)更高。
? 表2 電采暖運(yùn)行成本
本文引文信息
嚴(yán)干貴，楊玉龍. 電力輔助服務(wù)市場(chǎng)下電采暖促進(jìn)風(fēng)電消納的經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 全球能源互聯(lián)網(wǎng)，2019，2(3)：309-316.
YAN Gangui, YANG Yulong. Economic analysis of electric heating for wind power consumption under the background of ancillary service market[J]. Journal of Global Energy Interconnection, 2019, 2(3): 309-316 (in Chinese).
