积极试点抽水蓄能以商场独立主体参加电力商场买卖的方法,探究电力中长期买卖、现货买卖、辅助服务商场买卖规则和盈利模式。探究抽水蓄能与新动力、核电的合作买卖方法,引导营收模式的多元化。
本文作者:董超南方电网调峰调频发电有限公司
2021年3月15日,习近平总书记对电力开展作出重要布置,着重要构建以新动力为主体的新式电力系统,为完成碳达峰、碳中和方针作出我国的贡献。新式电力系统的构建是一项系统工程,将重构电力出产、消费、储运格式,对电力的绿色可持续开展供给了可行的处理方案。跟着新式电力系统的推进,电力系统将出现高份额可再生动力、高份额电力电子设备的“双高”特征,给电网安全安稳运转带来应战。而抽水蓄能作为现在世界上技能最老练的储能方法,具有容量大、呼应快、牢靠性高的特色,势必为新式电力系统安全运转供给重要支撑和确保,在新式电力系统中更好地发挥安稳器、调理器、平衡器的效果。
一、新式电力系统的开展前景
到2020年底,我国煤电装机10.8亿千瓦,占比49.1%,发电量占比为60.8%;而风电、光伏发电装机5.3亿千万,占比24.3%,发电量仅占9.5%。为积极应对全球气候变化,2030年风电、太阳能发电总装机容量将到达12亿千瓦以上,新动力发电量占比估计将提高到25%以上。
我国幅员辽阔和动力资源散布的不均衡性,决议了由远距离、高电压、大容量的特高压交直流线路构成电网的主网架,一起大规模接入的新动力发电的波动性、不安稳性,都将增加电力系统的杂乱性,大电网安全问题日益突出。2019年8月9日英国伦敦大停电、2020年8月14日美国加州大停电的事后调查报告,均将事端原因指向了新动力的高份额接入、机组涉网性能方针不达标、电网频率特性差、系统调理才干缺乏等要素。抽水蓄能在电源负荷集中点建造,具有容量大、调理速度快、牢靠性高的特色,在国内外历次停电事端事件中有效地防止了事端的进一步扩展。
二、新式电力系统对抽水蓄能开展的需求
跟着新式电力系统建造的推进,抽水蓄能的效果将日益凸显,电网对其高质量开展也提出了需求,详细有以下几个方面。
(一)要规模化快速建造,满意新式电力系统协调开展的需求
到2020年底,我国抽水蓄能装机容量占比仅为1.43%,与其他国家比较存在较大差距,日本在役抽水蓄能装机占电源总装机的比重最高,到达8.5%,其次为意大利、西班牙、德国、法国,比重在3.5%~6.6%之间。
新式电力系统的调理才干无法一蹴而就。在新动力大规模开展、电力系统灵敏性亟待提高的布景下,抽水蓄能不仅是当时最老练的储能技能,而且是增强电力系统应对事端才干、确保电力系统安全牢靠且全生命周期环境效益最明显的规模化储能手法。新式电力系统在开展新式动力的一起,必定要开展储能技能以确保电网的安全运转,只有两者协调开展才干确保新式电力系统的有序推进。
(二)要国产化自主供应,满意新式电力系统自主可控的要求
跟着国内仙居、深圳等蓄能电站的建成,抽水蓄能的发电机、水轮机等国产化主机设备已经得到了工程验证;励磁、SFC(停止变频器)、监控系统也逐步开端国产化试点。作为电力系统安稳器、调理器、平衡器,要求抽水蓄能具备更高的牢靠性,在一些要害的中心元器材和工艺资料方面,国产设备仍存在牢靠性缺乏、性能不达标的问题。现在发电机设备的绝缘资料主要还依托进口;适用于大电流频频开断的发电机出口断路器、励磁系统直流开关仍旧被部分国外厂家独占;电力控制系统的中心芯片仍然不能自主运用;励磁系统、SFC系统的要害中心器材仍旧依托进口;高牢靠性的液压适配阀、电磁阀、高精度传感器仍是国外产品占商场主导地位。
跟着新式电力系统的开展,必然要求削减对国外厂家的供应链依托,下降抽水蓄能的建造运营本钱,促进国内上下游工业的健康开展,促进构成以国内大循环为主的新开展格式。构建新式电力系统布景下,抽水蓄能规模化建造为自主国产化研制和运用供给了广阔的商场,设备的自主可控国产化是必然趋势。国产化设备的“最后一公里”霸占势在必行,抽水蓄能的要害中心技能必定要完成自主可控。
(三)要智能化经济调度,满意新式电力系统智能运转的要求
抽水蓄能凭借启停快、工况转化灵敏等特色,在电网中发挥着调峰调频、调相调压、黑发动备用等功用。其功用经过电力调度的控制来完成,其运转性能经过运转和规划方针来衡量。运转方针主要包含发动成功率、等效可用系数、强迫停运率、概括功率、使用小时数等;规划方针主要是发电上网电量、抽水下网电量等。可是这些方针未能彻底掩盖抽水蓄能的效果,旋转备用、负荷调理、事端备用等功用无法经过上述方针彻底衡量。这给抽水蓄能的功用发挥和调度点评带来了应战。
新式电力系统需要构建清洁、低碳、安全、高效动力系统,需要在确保安全裕度的条件下最大限度地吸收新动力并网电量。这就要求抽水蓄能在灵敏、经济、牢靠、智能调度下发挥其最大价值,可以定量地进行功用点评。
(四)要专业化精益办理,满意新式电力系统牢靠运转的要求
抽水蓄能电站受投产时刻、运营方法、地质条件、设备选型、装机规模、技能水平、设备状况、调用机制等要素影响,电站运维规范存在差异,设备运转牢靠性也存在较大不同。抽水蓄能的高转速、启停频频、工况转化多等特色导致设备故障率较高,运维的杂乱程度也较高。
新式电力系统对安全运转提出了更高要求。抽水蓄能应更好地发挥调峰调频、事端备用的功用。需要对抽水蓄能设备更专业地办理,提高设备安全运转水平缓牢靠性,提高财物运用效益,完成电站运营危险、效能、本钱概括最优。
(五)要商场化高效运营,满意新式电力系统持续开展的要求
《国家开展变革委关于进一步完善抽水蓄能价格构成机制的意见》完善了容量电价核定机制,规则了以竞争性方法构成电量电价,健全了抽水蓄能电站费用分摊引导方法,树立起完好的本钱收回与分摊机制,处理了电费“如何引导”的问题。一起运营期内资本金内部收益率按6.5%核定,给予了较为安稳的预期出资回报,对社会资本参加抽水蓄能出资建造起到激励效果,有利于完成工业可持续开展。可是抽水蓄能参加商场的方法存在必定的不确定性。电量依照商场定价进行结算,又不参加商场买卖,仅依托调度进行管控,给后续的盈利方法带来了不利要素。
新式电力系统的健康持续开展需要树立健全商场价格系统,经过商场机制理顺新动力和抽水蓄能的盈利模式,促进新式电力系统的的安稳运营。
三、抽水蓄能后续开展的考虑及建议
(一)利益多元推进建造的健康有序开展
一是鼓舞出资主体多元化,试点运用REITs(基础设施领域不动产出资信托基金)筹措资金,处理抽水蓄能建造周期长、一次投入大、收回利润时刻长的问题,促进建造的可持续开展。二是要树立抽水蓄能的价值链整合渠道,推进规划一体化、设备制作规范化、基建建造规范化,将建造经验概括总结构成规范,加快工程建造的规模化快速开展。三是将当地政府、当地移民纳入统一利益共同体,完善当地政府税收、乡村振兴等配套措施,加快处理项目在当地落地难的问题。四是要树立以最低造价方法竞标抽水蓄能站点的建造模式,下降建造本钱,不断优化系统和机制,构成良性循环。
(二)科技立异提速设备的自主可控制作
一是关于商场范围运用广、职业适用性强的技能,依托职业的科技开展逐步在抽水蓄能相关设备上推进试点运用,如电力芯片、中心电力电子器材等产品。二是关于商场运用较窄、职业适用性窄的技能,与设备厂家联合树立科技攻关项目,进行研制、试点、推行,如适用于大电流频频开断的发电机出口断路器、励磁系统直流开关等。三是关于触及资料基础科学的研制运用,依托科研院所、设备制作企业联合研制,使用抽水蓄能职业的规模化开展效应,推进产学研的合作。
(三)智能调度确保功用的高效智能发挥
一是树立抽水蓄能与新动力消纳的灵敏调用机制,以最大化消纳新动力、确保电网安全、概括本钱最优为方针,以数字电网建造为载体,树立智能调度的战略。二是树立抽水蓄能概括点评机制,处理抽水蓄能功用发挥彼此抵触而带来的点评难题,引导调度的合理调用,最大化发挥抽水蓄能才干。三是当令考虑奖惩机制,对抽水蓄能功用发挥进行查核,推进运营办理水平的全体提高。
(四)财物办理提高设备的概括使用效能
一是树立适用于抽水蓄能的财物全生命周期办理系统,以系统规范、业务结构、职能要求为载体构成规范,从规划规划、设备选型、工程建造、保护检修、退役作废全生命周期的各个环节统一业务方针,提高设备的安全牢靠性,发挥设备的最大效力和价值,完成在设备危险、本钱、效益方面的概括最优。二是当令推进抽水蓄能设备的状况检修,借鉴以牢靠性为中心的办理理念提高设备的牢靠性办理,最大化地提高设备的使用效能。三是推进数字化建造水平,提高财物设备的全时空感知才干,推进办理功率的提高。
(五)参加商场促进运营的合规高效开展
一是积极试点抽水蓄能以商场独立主体参加电力商场买卖的方法,探究电力中长期买卖、现货买卖、辅助服务商场买卖规则和盈利模式。二是探究抽水蓄能与新动力、核电的合作买卖方法,引导营收模式的多元化。三是探究抽水蓄能规模化开展后对社会全体电价的影响,构成更加充分反映用电本钱、供求关系和资源稀缺程度的电价机制。
四、结语
构建新式电力系统切合新开展理念,对抽水蓄能的开展提出了火急的需求。抽水蓄能需要在建造规模提速、设备制作自主可控、智能调度、财物办理、商场运营方面处理要害问题,才干更好地发挥电网安稳器、调理器、平衡器的效果。北极星电力网
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