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三网融合、跨区调度:破解新能源消纳难的“大杀器”来啦?
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作者 |  刘洋

编辑 |  蒋波、王东

中国有三张大电网——国家电网、南方电网以及蒙西电网。三网各自独立,在本网区域内独家经营供电业务。为化解新能源消纳难,三大电网有没有互相融合、互济互通的可能?

华夏能源网(公众号 hxny3060)获悉,7 月 11 日,国家发改委、国家能源局发布关于跨电网经营区常态化电力交易机制方案的复函,原则同意国家电网、南方电网报送的《跨电网经营区常态化电力交易机制方案》。

" 实现跨电网经营区常态化交易,是贯彻落实党的二十届三中全会精神、建设全国统一电力市场的标志性举措,对打破市场分割和地区封锁、在全国范围内优化电力资源配置具有重要意义。" 国家发改委能源局在复函中表示。

跨电网经营区常态化电力交易机制的落地表明,电网融合、互通互济,又向前迈进了实质性的一步。

此前,6 月 13 日,国家发改委刚刚发布了《跨省跨区电力应急调度管理办法 ( 征求意见稿 ) 》(以下简称 "《意见稿》")。《意见稿》指出,所谓跨省跨区电力应急调度(以下简称 " 应急调度 "),是指在非突发故障异常等紧急情况下,电力运行中出现保安全、保供应需求,在日前、日内阶段统筹全网资源进行优化互济的兜底调度措施。

具体来说,国家电网、南方电网、蒙西电网间优先通过跨经营区市场化手段配置资源,当市场化手段不能完全解决问题时,可根据需要开展跨经营区应急调度,由受入方向送出方提出应急调度申请,双方共同实施。

要想实现跨网跨区日前、日内颗粒度的应急调度,需要可跨网联网的硬件设施,更需要跨网调度运行的利益分配、制度设置。前者需要建设一些跨区域的电网,而后者更具难度,是需要跨越的最大障碍。

《意见稿》的出台和《跨电网经营区常态化电力交易机制方案》的落地表明,国家层面在努力推动三大电网消除壁垒、有效融合。这些措施的落地,不仅能进一步保障电网安全、保证电力供应,更会对化解新能源消纳难起到积极效果。

跨网融合的前世今生

事实上,打破壁垒、跨网融合,很多年前就已经在尝试了。

国家电网、南方电网第一次 " 联网 " 融合是在 2004 年。当年 6 月,三峡—广东 ± 500 千伏直流输电工程(" 三广直流 ")投产,最大输送功率 300 万千瓦。作为国网与南网的首条联网通道,三广直流北起湖北宜昌,南至广东广州,主要输送三峡发出的电。

有人曾形象地将三峡水电站比作位于中国中部的电力心脏,包括三峡—广东、三峡—常州、三峡—上海在内的众多输电线路犹如一根根大动脉,把三峡电站强劲的电流输送到九省两直辖市。

国家电网、南方电网第二次 " 联网 " 是闽粤联网工程。2022 年 9 月 30 日,闽粤联网工程正式竣工投产。该工程线路全长 303 公里,总投资 32 亿元,在福建省内新建 1 座直流背靠背换流站,通过两回交流 500 千伏线路,分别接入广东嘉应 500 千伏变电站和福建东林 500 千伏变电站,输送容量 200 万千瓦。

在南网总调和国网调度中心组织之下,闽粤联网工程投产后的首次电力交易正式生效实施,实现了福建富余电力送广东。闽粤两省电网互联互通,实现电力互补余缺、互为备用。

近两年来,因为来水偏弱,水电发电量大减,南网区域的云南、贵州两省曾爆发电荒,工商企业数度遭遇拉闸限电。如果两网能够实现高水平的联网融合,可有效缓解地区缺电问题。

在新能源占比持续攀升并逐步成长为主要电源的 " 双碳 " 时代,局部地区电力不平衡以及新能源消纳困难只会越来越多。为了有效应对这一局面,打破壁垒、跨区联网、融合互济,当是一条有效且值得尝试的好思路。

要实现新能源的跨区电力互济,首先就要跨区 " 联网 "。

2024 年 3 月 28 日,在发改委的 " 攒局 " 下,国家电网、南方电网签订了跨经营区直流输电工程战略框架合作协议签订仪式,刚刚接任国网董事长的张智刚、南网董事长孟振平出席签约仪式。

所谓的跨区直流输电工程,可以理解为跨越国网与南网经营区建设特高压,进而实现两个区域的 " 联网 ",实现跨区电力平衡。

发改委 " 攒局 " 两网签订合作协议后不久,2024 年 5 月 24 日,张智刚又亲赴广州,与孟振平会面,会谈主题仍是两网的互联互济。

未来,两网跨区 " 联网 "、电力互济的空间会远超想象。而现在,发改委又正式下发《跨省跨区电力应急调度管理办法 ( 征求意见稿 ) 》,是再加一把火,把跨网融合这篇文章做好做大。

跨区调度化解窝电弃电

蒙西的电送到北京、上海,国网区域跨省电力输送、南网区域跨省电力输送,这些都是跨区平衡,中国 40 几条特高压线路所做的事情,也是在跨区送电。

相比这些跨区平衡措施,此次《意见稿》最突出的地方,是强调了三网融合跨区应急调度,也就是将电力跨区平衡从原来的国网经营区内部、南网经营区内部,扩到到了三大电网运营区——国网、南网以及蒙西电网之间,从更高维度、更大区域来实现保安全、保供应。

那么,为什么此次的《意见稿》要将跨省送电扩大到三大电网经营区之间呢?答案是,原有的跨区送电尽管规模巨大、成绩巨大,但是伴随着新能源的突飞猛进增长,原有的跨省送电模式也暴露出一些问题。

最突出的是跨区送电 " 低谷不要、高峰不送 " 问题——西北风光大基地新能源大发的中午,恰值东中部受端用电低谷,同时由于同一时段中东部分布式新能源也大发,因而要不了那么多风光大基地外来电;而受端用电晚高峰的时候,西北地区风光大基地可送电力又严重不足。

若要化解上述跨省送电的美中不足,将跨省送电、应急调度的范围扩大到三大电网运营区之间,是一个增强版的改进办法。2022 年四川大限电,就是很好的 " 情境说明。"

由于来水偏枯,2022 年夏,额定容量 8000 万千瓦的四川水电直接腰斩;另一边,而由于干旱高温,四川最大瞬时用电负荷骤升至 6500 万千瓦。

6500 万千瓦的最大负荷,4000 万千瓦的有效水电出力,加之四川水电需要向东部的上海、浙江、江苏外送,而这些已经签订合同的外送电,不能因为四川水电出力锐减就随意更改,于是就造成了四川多年未见的大限电,很多工业企业的用电受到了极大影响。

这一窘境的根源在哪里呢?主要在于四川与外省联络线是单向的外送输电线路,相较于四川 3000 万千瓦左右的外送电能力,2022 年四川缺电时期入川的省外支援电力仅有 600 万千瓦,入川通道不足,导致入川紧急电力保供协调难度特别大。

设想一下,如果将电力互济范围扩大到国网和南网之间,那很多电力平衡难题就迎刃而解了。比如,四川缺电之际,如果能够就近从南网区的广西、云南、贵州调剂余缺,效果会非常明显,成本还低。

目前国网区的新能源装机渗透率已经接近 50% 了,很多省份的光伏发电已经电满为患,而南网区的新能源装机渗透率目前还不是很高,如果能够打通国网区、南网区原有的无形壁垒,跨区电力互济,可有效提升新能源利用率,化解弃电窝电问题。

END

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