南方財經(jīng)全媒體記者梁施婷 廣州報道
今年夏天，南方五省區(qū)順利度過用電高峰的考驗。
這其中，南方電網(wǎng)主網(wǎng)和南方五省區(qū)電力統(tǒng)調(diào)負荷一個月內(nèi)20次創(chuàng)新高，1-8月南方五省區(qū)全社會用電量同比增長6.4%。大面積、長時間的停電情況并未像往年出現(xiàn)。
新能源電力大規(guī)模接入成為電力保供的新力軍。10月9日，南方電網(wǎng)公司正式發(fā)布《南方電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展報告（2021—2023）》（下稱《報告》）。《報告》顯示，今年前三季度，廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區(qū)新增非化石能源裝機2394萬千瓦，占新增總裝機的81.5%，高于我國平均水平近10個百分點。截至今年前三季度，南方五省區(qū)清潔電源供給格局基本形成。
從全國來看，南方五省區(qū)電力調(diào)度，總負荷占到全國的近五分之一。作為全國經(jīng)濟發(fā)展的重要區(qū)域，南方五省區(qū)不僅面臨著電力保供的較大壓力，同時在“雙碳”目標(biāo)下，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型也箭在弦上。
南方電網(wǎng)公司戰(zhàn)略總監(jiān)、戰(zhàn)略規(guī)劃部總經(jīng)理鄭外生估算，到2060年，南方五省區(qū)加港澳全社會用電量在3.5萬億千瓦時左右，即使非化石能源全部開發(fā)也只能滿足2.5萬億千瓦時，還缺口1萬億千瓦時。
如何完善電力市場機制、構(gòu)建跨區(qū)長距離輸電通道也將成為接下來建設(shè)新型能源體系的重要工作。南方財經(jīng)全媒體記者了解到，南方區(qū)域電力市場已基本具備電力現(xiàn)貨跨省區(qū)交易條件，預(yù)計今年年底前將實現(xiàn)結(jié)算試運行，電力現(xiàn)貨交易將覆蓋廣東、廣西、云南、貴州、海南等五省區(qū)。
南方電網(wǎng)公司董事長、黨組書記孟振平表示，下一步，南方電網(wǎng)將加快打造數(shù)字電網(wǎng)關(guān)鍵載體，到2025年全面完成電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，服務(wù)支撐新增1億千瓦以上新能源的接入和消納，推動南方五省區(qū)非化石能源發(fā)電量占比達到55%，電能占終端能源消費比重達到35%，初步具備新型電力系統(tǒng)“清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能”基本特征。
破解安全、綠色、經(jīng)濟“不可能三角”
截至今年9月，南方五省區(qū)非化石能源裝機達2.7億千瓦，占電源總裝機比重59%；新能源裝機突破1億千瓦，占電源總裝機比重24%，新能源裝機較2020年實現(xiàn)翻番。
然而，新能源電力大規(guī)模接入對電網(wǎng)安全運行造成巨大挑戰(zhàn)。一是新能源具有隨機性、間歇性、波動性特點顯著，難以穩(wěn)定可靠供電，極端天氣可能停擺；二是新能源能量密度小、發(fā)電年利用小時數(shù)低，倘若為新能源配置大規(guī)模儲能、靈活調(diào)節(jié)和支撐保障電源，又會導(dǎo)致系統(tǒng)整體冗余、成本上升、效率下降。
這就要求電網(wǎng)需要具備精準(zhǔn)分析、提前預(yù)測、智能調(diào)控的能力。而數(shù)字電網(wǎng)的建設(shè)逐步破解了能源電力安全、綠色、經(jīng)濟“不可能三角”問題。
南方電網(wǎng)公司總經(jīng)理助理、總信息師、數(shù)字化部總經(jīng)理吳小辰介紹，為解決上述難題，南方電網(wǎng)公司率先提出建設(shè)數(shù)字電網(wǎng)通過強大的人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對包括新能源在內(nèi)的各類能源發(fā)電和用電負荷精準(zhǔn)預(yù)測，配合對海量調(diào)節(jié)資源精準(zhǔn)調(diào)度，實現(xiàn)多時空的實時供需平衡。
“3月13日凌晨，廣西風(fēng)電最大出力超過700萬千瓦。白天風(fēng)電出力下降至27萬千瓦，風(fēng)電波動幅度接近日用電負荷的三分之一。但得益于強大的算法，當(dāng)天我們對風(fēng)電的預(yù)測準(zhǔn)確率達到98%。”南方電網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心水電及新能源科經(jīng)理卓毅鑫說，在提前預(yù)判后，廣西電網(wǎng)公司通過優(yōu)化區(qū)內(nèi)水電、火電出力曲線，有力保障了電力供應(yīng)平穩(wěn)有序。
目前，南方電網(wǎng)新能源調(diào)度運行管理平臺覆蓋了集中式和分布式等各類新能源，當(dāng)中包括995家新能源場站、超2萬個發(fā)電單元的信息，提前預(yù)判來風(fēng)、日照形勢。
自主研發(fā)的“夸父”新能源高精度功率預(yù)測系統(tǒng)，其預(yù)測準(zhǔn)確率可在國家標(biāo)準(zhǔn)要求基礎(chǔ)上提升3%-7%。更高的預(yù)測精度意味著電網(wǎng)常規(guī)電源備用容量的降低，按照平均功率預(yù)測精度提升5%測算，1億千瓦的風(fēng)電可減少500萬千瓦的備用，相當(dāng)于節(jié)約了一個大型核電站。
目前，南方五省區(qū)已經(jīng)建成“八交十一直”的西電東送大通道，輸電能力達到5800萬千瓦，累計輸送電量超過3萬億度。未來，除了推動云南、貴州的新能源加速開發(fā)利用之外，南方電網(wǎng)也計劃開拓西藏和西北地區(qū)的送電。
電力現(xiàn)貨交易將全覆蓋南方五省區(qū)
市場機制是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐。
以2022年7月的數(shù)據(jù)為例，在持續(xù)高溫天氣影響下，用電量持續(xù)增長，廣東電力現(xiàn)貨價格最高超過1元/千瓦時，極大地激發(fā)了發(fā)電側(cè)發(fā)電的熱情，有效發(fā)揮市場機制保供作用。
南方（以廣東起步）電力現(xiàn)貨市場是全國首個投入試運行的電力現(xiàn)貨市場。今年開始，新能源也加入了現(xiàn)貨交易。今年上半年，廣東新能源發(fā)電參與電力現(xiàn)貨市場交易電量為34.1億千瓦時，同比增長210%。
據(jù)了解，經(jīng)過多輪測試、優(yōu)化，南方區(qū)域電力市場已基本具備電力現(xiàn)貨跨省區(qū)交易條件，預(yù)計今年年底前將實現(xiàn)結(jié)算試運行，電力現(xiàn)貨交易將覆蓋廣東、廣西、云南、貴州、海南等五省區(qū)。
在新型電力系統(tǒng)背景下，電力系統(tǒng)調(diào)控運行模式正由傳統(tǒng)的“源隨荷動”向源網(wǎng)荷儲多元智能互動轉(zhuǎn)變。工業(yè)可調(diào)控負荷、電動汽車、儲能等負荷側(cè)資源不再是單純消耗電能的“消費者”，而是既消耗電能又生產(chǎn)電能的“產(chǎn)消者”。
比如，電動汽車可以在用電低谷時充電，在用電高峰時向電網(wǎng)放電。今年7月，深圳最高用電負荷提前突破2100萬千瓦。為保障電力穩(wěn)定供應(yīng)，當(dāng)?shù)囟鄠€電動汽車充電站通過南方電網(wǎng)公司分布式源荷聚合服務(wù)平臺進行調(diào)控，僅耗時25秒便實現(xiàn)車網(wǎng)互動的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。
而在儲能領(lǐng)域，今年以來，一系列政策措施和管理措施致力于實現(xiàn)電網(wǎng)對儲能的有效調(diào)度。比如，從今年6月1日開始，我國正式實行抽水蓄能電站容量電價，容量電價根據(jù)發(fā)電站裝機容量計算，對發(fā)電企業(yè)的裝機容量或可用容量進行直接補償以刺激發(fā)電投資。在國家發(fā)改委發(fā)布核定48座抽水蓄能電站容量電價中，其中包括南網(wǎng)儲能的7座抽水蓄能電站。
此外，獨立儲能也通過參與電力現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場等獲取多重收益，進一步拓展儲能多樣化的商業(yè)模式。業(yè)內(nèi)也呼吁加快新型儲能容量電價落地，不僅可以推動新型儲能進入容量市場交易，則可以有效提升新型儲能利用水平和儲能的盈利水平。
據(jù)了解，在南方電網(wǎng)公司分布式源荷聚合服務(wù)平臺上，廣東、廣西、海南等省區(qū)的新型儲能、電動汽車充換電設(shè)施、分布式光伏、工商業(yè)可調(diào)節(jié)負荷、樓宇空調(diào)等各類分布式電力資源聚合的電力規(guī)模超過了1萬兆瓦，其中可調(diào)節(jié)能力2312兆瓦，相當(dāng)于投產(chǎn)7座220千伏變電站。
此外，南方電網(wǎng)公司建成電力需求響應(yīng)平臺，不斷豐富完善日前、日內(nèi)小時級、分鐘級等削峰、填谷交易品種，以市場化機制引導(dǎo)用戶主動參與削峰填谷。截至今年6月，南方電網(wǎng)需求響應(yīng)能力突破1100萬千瓦，各省區(qū)需求響應(yīng)能力均超最大負荷的5%。
