今年2月22日，國家能源局一紙《關(guān)于2017年度風電投資監(jiān)測預(yù)警結(jié)果的通知》，將吉林等6?。▍^(qū)）列入風電開發(fā)建設(shè)紅色預(yù)警區(qū)域的行列，這意味著，年內(nèi)吉林省新的風電項目將暫緩核準，電網(wǎng)企業(yè)不再辦理新的風電接網(wǎng)手續(xù)。

 

與風電項目建設(shè)暫緩?fù)剑?ldquo;十三五”期間190萬千瓦火電機組也將緩建。

 

從2012年起，吉林省連續(xù)5年平均每年增長風電裝機容量40余萬千瓦。眼下遭遇風電發(fā)展“休止”，正是由于逐年上升的棄風率。2016年，吉林省風電限電29.40億千瓦時，棄風率高達30.56%。

 

緣何棄風

 

作為老工業(yè)基地，吉林省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重化工型、資源型和傳統(tǒng)型，隨著經(jīng)濟下行壓力加大，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和老工業(yè)基地的深層次矛盾，觀念、制度等強大慣性，使吉林在轉(zhuǎn)型升級中步履沉重。2016年，吉林省全社會最大負荷增長率為-0.81%，而發(fā)電裝機新增了126.02萬千瓦，其中風電新增60.30萬千瓦，光伏新增51.15萬千瓦，火電新增14.25萬千瓦。由于用電供大于求，導(dǎo)致風電和光伏利用小時數(shù)分別下降了97小時和470小時。

 

“向陽風電場從2011年投產(chǎn)就開始棄風，2012年起基本每年都有1/3的棄風電量。”大唐吉林向陽風電場場長楊春偉說。向陽風電場位于吉林省風能資源十分豐富的白城市境內(nèi)，作為當年國家一次性核準的最大風電項目，向陽風電場的規(guī)劃容量是100萬千瓦，但從2011年投產(chǎn)至今，該場的裝機容量一直保持在40.05萬千瓦，勉強維持盈虧平衡。“棄風平時也有，但主要集中在供暖季，最嚴重的時候按月統(tǒng)計棄風率能達到70%。”楊春偉說。

 

供暖季棄風頻發(fā)的原因，與吉林省的電源結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。“全省電源嚴重過剩，電源總裝機2726萬千瓦，其中火電裝機容量1777.39萬千瓦，火電占比近70%，供熱組機又占火電裝機的73%以上。電源結(jié)構(gòu)明顯不合理。”國網(wǎng)吉林省電力公司發(fā)展策劃部副主任閆浩說。

 

“以熱定電”是東北地區(qū)漫長供暖季熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行的基本方式。在供暖季，為了保證供熱，熱電聯(lián)產(chǎn)機組不能參與深度調(diào)峰，電網(wǎng)調(diào)峰能力從非供暖季的50%下降至20%。在被迫放棄風電、全部機組按照滿足供熱的最小開機方式運行的情況下，仍然富余電力260萬千瓦左右，電網(wǎng)調(diào)峰和冬季供熱矛盾突出。

 

事實上，不止吉林省，整個東北地區(qū)都存在“電力供大于求、電源結(jié)構(gòu)失衡、調(diào)峰能力不足”的問題。截至2017年4月底，東北電網(wǎng)總裝機容量已達1.32億千瓦，而2016年全網(wǎng)最大發(fā)電電力僅為5918萬千瓦，電源裝機嚴重過剩。由于火電裝機中80%是熱電聯(lián)產(chǎn)機組，供暖季供熱需求與電力平衡之間的矛盾以及清潔能源接納與火電最小運行方式之間的矛盾同樣突出。

 

吉林省全社會總體用電量小，電源裝機容量大，供大于求的矛盾讓風電在當?shù)責o法就地消納。近幾年來，東北區(qū)域內(nèi)，包括電力消費大省遼寧省的電源建設(shè)也快速推進，吉林電網(wǎng)送出承載壓力也不斷增大。再加上東北各省電網(wǎng)自身調(diào)節(jié)能力差異大，如何利用全區(qū)域資源優(yōu)化配置能力來實現(xiàn)省間互濟存在相當大的難度。

 

如何借助市場之手

 

“無論是從社會成本、企業(yè)的積極性或者是環(huán)保角度來講，市場才是解決清潔能源消納問題最主要的杠桿。”東北電力大學電氣工程學院副教授崔楊說。

 

2015年3月15日，《中共中央國務(wù)院關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》提出輔助服務(wù)分擔共享新機制，配套文件《關(guān)于推進電力市場建設(shè)的實施意見》提出，按照“誰受益、誰承擔”的原則建立電力用戶參與的電力輔助服務(wù)分擔共享機制。同年3月22日，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于改善電力運行調(diào)節(jié)促進清潔能源多發(fā)滿發(fā)的指導(dǎo)意見》要求，通過替代發(fā)電（發(fā)電權(quán)交易）、輔助服務(wù)等市場機制，實現(xiàn)不同類型電源的利益調(diào)節(jié)，鼓勵通過市場化方式確定調(diào)峰承擔方，鼓勵清潔能源直接購買輔助服務(wù)。2016年，《國家能源局關(guān)于印發(fā)2016年體制改革工作要點的通知》《國家能源局關(guān)于推動?xùn)|北地區(qū)電力協(xié)調(diào)發(fā)展的實施意見》，正式提出“東北區(qū)域電力輔助服務(wù)市場專項改革試點”。

 

2016年10月1日，吉林省開始試運行《東北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場監(jiān)管辦法（試行）》，將深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰、跨省調(diào)峰納入調(diào)峰輔助服務(wù)市場管理。2017年1月1日，《東北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場》（2.0版）新規(guī)正式開始運行，在原辦法上增加了火電停機備用交易、可中斷負荷調(diào)峰交易、電儲能調(diào)峰交易等條款。“從體制和機制上打破過去傳統(tǒng)的規(guī)定，制定市場化規(guī)則去引導(dǎo)發(fā)電企業(yè)自愿參與到市場競爭中來。”吉林省能源局電力處處長王志剛說。

 

國網(wǎng)吉林電力充分利用輔助服務(wù)市場作用，激勵火電機組參與深度調(diào)峰，支持省內(nèi)供熱機組進行靈活性調(diào)峰改造，提高電網(wǎng)調(diào)峰能力。

 

很快，華能長春熱電廠試水輔助服務(wù)市場改造——3月23日，4臺總功率為32萬千瓦的固體蓄熱式電鍋爐投運，實現(xiàn)了35萬千瓦超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機組的熱電解耦。“以往供熱機組的負荷必須保持在65%以上才能保證供熱，但現(xiàn)在熱電解耦后，發(fā)電機組的負荷可以降到50%，從65%下降到50%的電量轉(zhuǎn)化為熱能儲存起來，減少的上網(wǎng)電力可以為電網(wǎng)接納風電創(chuàng)造空間。”華能長春熱電廠總工王剛說。在城市集中供熱需求大時，電鍋爐儲存的熱能可以輸送至供熱管網(wǎng)，提高管網(wǎng)供熱能力14%以上。

 

以市場化方式運行的輔助服務(wù)機制，讓調(diào)峰矛盾在一定程度上得到了緩解，吉林省火電機組最大調(diào)峰深度增加了近15%，最大釋放調(diào)峰空間100萬千瓦，減少棄風電量效果明顯。與此同時，發(fā)電企業(yè)嘗到了的甜頭——從投產(chǎn)至供暖季結(jié)束，華能長春熱電廠電鍋爐累計運行了29小時，拿到了500多萬元的輔助服務(wù)費。

 

在這個新建立的市場中，首次引入市場價格機制，電價是變量，根據(jù)火電機組調(diào)峰深度不同，引入“階梯式”浮動報價及分攤機制，按照“多減多得、少減少得”的原則，提高獎罰力度，以更高的補償價格激勵火電企業(yè)增加調(diào)峰深度。市場化機制激發(fā)了火電企業(yè)主動調(diào)峰的積極性，挖掘出現(xiàn)有火電機組的調(diào)峰潛力，鼓勵供熱機組開展靈活性改造，實現(xiàn)熱電解耦，在保證供熱前提下進行深度調(diào)峰，這需要較長時間去引導(dǎo)。

 

對于火電企業(yè)來說，輔助服務(wù)費遠比賣電的利潤更可觀，這是參與改造的最大動力。“要讓市場機制轉(zhuǎn)起來，還要輔以可持續(xù)性的政策，比如補貼的具體實施細則、輸配電價可以降多少、如何有效地參與現(xiàn)貨市場，這些都需要統(tǒng)籌考慮，讓不同的市場協(xié)調(diào)起來。”吉林電力交易中心有限公司市場部主任韓松說。

 

多管齊下助力清潔能源消納

 

對于吉林電網(wǎng)來說，盡管邁出了市場化的第一步，但清潔能源消納難題仍需要多方努力。“不應(yīng)該讓任何一方去單獨承擔所有的責任，而是要綜合源—網(wǎng)—荷進行協(xié)調(diào)優(yōu)化。”崔楊在采訪中表示。

 

年內(nèi)，扎魯特—青州特高壓直流工程即將建成投運，將給吉林省冗余電力增加外送通道。“為了配合特高壓送出，吉林電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)500千伏扎魯特—吉林配套工程和長嶺、向陽輸變電工程，規(guī)劃投產(chǎn)變電站3座，新增變電容量340萬千伏安，新建500千伏線路830公里。這些工程將于2017年末和2018年初陸續(xù)投產(chǎn)，屆時將大幅提高吉林電網(wǎng)的外送能力。”國網(wǎng)吉林電力發(fā)展策劃部副主任閆浩說，盡快升級吉林電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，是進一步解決吉林省風電消納和電力結(jié)構(gòu)失衡的關(guān)鍵。

 

通過各方努力，吉林省清潔能源消納情況向好。

 

2016年，東北分部協(xié)調(diào)三省一區(qū)支援吉林省風電消納121次，多接納風電5.8億千瓦時；2017年1～5月，支援吉林風電消納83次，多接納風電4.3億千瓦時，支援最大電力達到254萬千瓦。

 

在跨省調(diào)峰輔助服務(wù)機制的支持下，國網(wǎng)吉林電力積極推進富余電力跨區(qū)現(xiàn)貨交易、風電清潔供暖試點項目、風電送華北交易、風電送北京清潔供暖交易、風電參與大用戶直供電、輔助調(diào)峰市場等多種市場化交易，2017年共消納風電8.24億千瓦時，占風電總發(fā)電量的23%。其中，通過富余電力跨區(qū)現(xiàn)貨交易累計多消納風電0.09億千瓦時，輔助服務(wù)調(diào)峰市場多接納風電3.2億千瓦時，送華北交易多接納風電3億千瓦時，送北京供暖交易多接納風電0.3億千瓦時，省內(nèi)清潔供暖項目多接納風電0.9億千瓦時，省內(nèi)大用戶直供交易多接納風電0.75億千瓦時。

 

在精益調(diào)度方面，國網(wǎng)吉林電力充分利用電網(wǎng)裕度，推進并網(wǎng)新能源場（站）功率控制子站接入工作，實現(xiàn)新能源場（站）自動發(fā)電調(diào)節(jié)全覆蓋。“利用新能源智能調(diào)度控制系統(tǒng)，吉林電網(wǎng)2016年增發(fā)風電電量2.95億千瓦時。”國網(wǎng)吉林電力調(diào)度中心水電及新能源處副處長孫勇說。不僅如此，國網(wǎng)吉林電力調(diào)度中心加強常規(guī)機組調(diào)峰能力管理，開展30萬千瓦火電機組啟停調(diào)峰研究，組織供熱機組深度調(diào)峰實驗，落實火電機組非常規(guī)調(diào)峰措施。優(yōu)化檢修計劃安排，結(jié)合短期新能源功率預(yù)測，及時調(diào)整風電送出通道設(shè)備檢修時間，2016年因風電出力較大共調(diào)整送出通道檢修作業(yè)25次，多接納風電2億千瓦時。

 

作為較早發(fā)展清潔能源的地區(qū)之一，國網(wǎng)吉林電力不斷推進科技創(chuàng)新，建成國內(nèi)自主研發(fā)的智能電網(wǎng)調(diào)度支撐平臺，研發(fā)并投入國內(nèi)調(diào)度系統(tǒng)首套風電功率預(yù)測系統(tǒng)、計及風電節(jié)能調(diào)度計劃系統(tǒng)和智能風電調(diào)度控制系統(tǒng)。建成較為全面的風電調(diào)度支撐體系，實現(xiàn)了對風電可監(jiān)測、可預(yù)報、可調(diào)度，利用支撐決策系統(tǒng)，每年可減少棄風10%。目前還承擔了國家科技支撐計劃項目“消納風電的熱—電聯(lián)合優(yōu)化規(guī)劃及運行控制技術(shù)”，開展城市供熱機組及供熱系統(tǒng)特性研究，利用供熱實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，挖掘供熱機組及供熱系統(tǒng)調(diào)峰潛力，2016～2017年內(nèi)供熱期間多消納風電0.3億千瓦時。

 

2017年1～5月，吉林省新能源累計發(fā)電量41億千瓦時，占總發(fā)電量的15%，占全省供電負荷的21%。風電累計發(fā)電量36億千瓦時，同比增長26%，光伏發(fā)電累計發(fā)電量3.4億千瓦時，同比增長842%。這一組數(shù)據(jù)表明，在市場與源—網(wǎng)—荷多方的積極作用下，清潔能源消納的難題在東北地區(qū)找到突破口。未來，這個初具雛形的市場對清潔能源消納將發(fā)揮多大作用，我們拭目以待。