觀察丨迎峰度夏電力保供風險研判及對策建議
來源：中能傳媒研究院 時間：2024-08-08 17:28
迎峰度夏電力保供風險研判及對策建議
鄭海峰 姚力
夏季極端天氣多、用電負荷高、運行風險大，通常是一年中電力保供任務最為艱巨的時期。特別是2022年夏季，我國經(jīng)歷了有完整氣象觀測記錄以來綜合強度最高的高溫天氣過程，多地最大負荷創(chuàng)歷史新高，從四川盆地到長江中下游地區(qū)出現(xiàn)了較重干旱，西南水電出力大幅下降，電力保供面臨嚴峻挑戰(zhàn)。綜合氣候條件、能源供需等因素研判，今夏電力保供工作不輕松，需重點關注五方面風險。
一、迎峰度夏電力供需形勢分析
受我國大部氣溫偏高等因素影響，電力需求較快增長。據(jù)國家氣候中心預測，今夏我國大部氣溫偏高、高溫日數(shù)偏多。預計今夏全國最大負荷較上年同期增長1.2億千瓦左右，增速達到9%；分區(qū)域看，西南、南方電網(wǎng)區(qū)域增長較快，增速超過10%；分省看，預計北京、安徽、新疆、四川、重慶、西藏、廣東、貴州、云南、海南等10個省級電網(wǎng)最高用電負荷增速超過10%。
新增發(fā)電裝機規(guī)模創(chuàng)歷史新高，但是新增有效發(fā)電能力低于最大負荷增量。截至5月底，全國發(fā)電裝機容量較上年同期增長約3.6億千瓦，其中新能源裝機占比86%左右。極熱天氣下風電發(fā)電能力可能大幅下降，太陽能發(fā)電在晚間沒有出力，因此新能源對用電晚高峰的電力保供支撐作用較為有限。根據(jù)不同類型電源發(fā)電置信度折算，新增有效發(fā)電能力僅約0.6億千瓦，比新增負荷低0.6億千瓦左右。
預計全國電力供需平衡偏緊，局地高峰時段電力供需緊張。分區(qū)域看，華東、西南、南方電網(wǎng)區(qū)域電力供需緊張；華北、華中電網(wǎng)區(qū)域電力供需平衡偏緊；東北、西北電網(wǎng)區(qū)域電力供需基本平衡。遇大范圍極端天氣時，用電高峰時段電力缺口將進一步擴大。
二、迎峰度夏電力保供面臨五方面挑戰(zhàn)
一是預計今夏多地出現(xiàn)階段性高溫熱浪，空調(diào)負荷占總負荷比重高、對供需平衡影響大。近年來，受全球氣候變化影響，我國氣溫總體呈上升趨勢，近十年有七年的年平均氣溫進入有完整氣象記錄以來的歷史前十。夏季高溫強度明顯上升，2022、2023年夏季6—8月平均氣溫分別為歷史最高、次高。國家氣候中心預測，今夏華北、華東北部和南部、華中南部、華南、新疆等地可能出現(xiàn)階段性高溫熱浪。空調(diào)負荷具有單位溫升效應和累積效應，例如國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)日最高氣溫每升高1攝氏度，空調(diào)負荷增長3000萬千瓦左右，隨著高溫天氣過程時間的延長，每天的最大空調(diào)負荷還會再增加1000萬~3000萬千瓦。預計今夏國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)空調(diào)負荷峰值占總負荷比重超過三成，局部地區(qū)高峰時段甚至超過五成。
二是強對流天氣、暴雨洪澇等氣象災害偏多，電力基礎設施防汛防災形勢嚴峻。今年1—5月，全國平均降水量約204毫米，較常年同期偏多17.4%。4月份南方暴雨過程影響范圍廣、綜合強度大，廣東、廣西、貴州等地受災，發(fā)生了線路停運事件。國家氣候中心預測，今夏我國東部降水總體偏多，長江中下游、淮河流域、太湖流域、遼河流域可能出現(xiàn)較重汛情。強降雨引發(fā)的洪水、城市內(nèi)澇，嚴重危害城鄉(xiāng)電力基礎設施的安全可靠運行。例如2023年夏季，受臺風“杜蘇芮”影響，京津冀遭遇特大暴雨，海河流域20余條河流出現(xiàn)超警以上洪水，河北10千伏線路停運1723條、35千伏線路停運31條。強對流天氣伴隨的雷擊、強風，以及引發(fā)的山洪、泥石流等地質(zhì)災害，則可能造成輸電設備嚴重損壞。特別是我國多條跨省跨區(qū)輸電通道途經(jīng)湖北、湖南、四川、陜西，這些省份山區(qū)發(fā)生地質(zhì)災害的風險較高。
三是清潔能源發(fā)電靠天吃飯，頂峰能力不足。水電一直被認為是清潔低碳、發(fā)電可靠的電源。但是2022年夏季，長江流域遭遇極端高溫干旱天氣，降水量較常年同期偏少32.5%，為有完整氣象記錄以來最少。這造成西南地區(qū)水電出力大幅減少，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)水電首次在汛期出現(xiàn)大面積發(fā)電能力不足問題。風光新能源即時發(fā)電功率具有強隨機性和波動性，對電力平衡的支撐能力相對較弱。以西北電網(wǎng)為例，“十三五”以來每年新能源最小瞬時出力水平僅在1%左右。此外，新能源還具有“弱轉(zhuǎn)動慣量”特性，隨著其大量替代常規(guī)電源，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量大幅降低，電網(wǎng)頻率、電壓控制難度加大。一旦外部出現(xiàn)大擾動，新能源容易發(fā)生連鎖脫網(wǎng)，簡單故障可能演變?yōu)榇笠?guī)模電網(wǎng)故障。
四是保障性電源建設進度存在不確定性，度夏保供的基礎還需打牢。煤炭發(fā)電安全穩(wěn)定、經(jīng)濟高效，2023年發(fā)電量占比達到57.9%，是當前我國電力的主要來源和電力保供的關鍵。尤其是2022年夏季“汛期反枯”和2023年上半年南方來水偏少期間，煤電發(fā)揮了補位作用，有力保障了電力供應。近年來我國規(guī)劃建設了一批煤電用于電力保供，但從建設進度看，按期投產(chǎn)形勢不容樂觀。不少煤電企業(yè)擔心能源轉(zhuǎn)型下發(fā)電利用小時數(shù)低、盈利能力弱、資產(chǎn)擱淺風險高，投資運營缺乏積極性，部分地區(qū)煤電發(fā)展存在“有指標、未建設”的情況。煤電大量集中建設還導致發(fā)電設備制造廠商產(chǎn)能緊張，按期交付困難。以河南為例，核準在建的600萬千瓦火電中，有400萬千瓦火電預計最早可于2026年投產(chǎn)，無法支撐今明兩年度夏保供，還有200萬千瓦火電涉及開發(fā)主體變更，投產(chǎn)時間有較大不確定性。
五是電價和市場機制有待完善，電力需求側(cè)管理實施效果仍需提升。首先，價格信號引導作用仍需強化。目前，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)個別省份工商業(yè)用戶負荷峰谷分布與分時電價時段匹配度不高，需要對峰谷時段進行動態(tài)調(diào)整。此外，僅15個省（區(qū)、市）出臺了居民生活分時電價，除上海、四川全部執(zhí)行外，其余省（區(qū)、市）均由居民自愿選擇是否參與，去年度夏期間執(zhí)行率普遍低于5%。其次，需求響應資金疏導機制還需完善。當前需求響應政策已覆蓋國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)24個?。▍^(qū)、市），但部分地區(qū)需求響應補貼資金來源有限，致使補貼價格水平偏低，并且難以支撐需求響應長時間、大規(guī)模開展，制約了用戶參與積極性及需求響應保供成效。最后，多元負荷資源保供潛力有待挖掘。目前需求響應參與主體以高壓工商業(yè)用戶為主，虛擬電廠、負荷聚合商等新型主體受限于市場機制、技術標準體系不健全等因素，仍處于試點探索階段，難以高效聚合各類低壓小散電力用戶參與需求響應。
三、對策建議
一是加強天氣監(jiān)測預警，提升氣象災害預報能力。建議氣象部門完善“長期-延伸期-中期-短期-短臨”無縫隙氣象預報機制，提升新能源氣象預報技術水平，加強高溫熱浪、強對流天氣、旱澇急轉(zhuǎn)等極端天氣事件的預測，及時準確發(fā)布地質(zhì)災害、洪水、干旱等氣象災害的預警。強化應急、氣象、水利、能源、電力等單位的協(xié)調(diào)合作，健全電力氣象“常態(tài)化+臨時”聯(lián)合會商機制。
二是落實防汛措施，做好電力防汛保電。水電站、變電站、重要輸電通道是今夏電力防汛的重點。加強水電站水庫調(diào)度運行，配合當?shù)厝嗣裾姥粗笓]部做好庫容及來水調(diào)度運用；強化水電站大壩安全監(jiān)測，在保障人身安全的基礎上開展汛期加密觀測。扎實提升城市電力設施防災抗災能力，以鄭州為例，35千伏及以上變電站已經(jīng)全部建成阻來水、排積水、防滲水“三道防線”，3903座地下配電站房全部配備水泥擋水墻、防水密封門、水位傳感器、自動排水裝置等技防措施，形成了居民小區(qū)搶修復電數(shù)字化指揮平臺、“1+7+7”配調(diào)應急指揮體系和分層分級應急搶修響應機制、“鄭電防汛一碼通”等“鄭州經(jīng)驗”。
三是加強新增保障性電源投產(chǎn)督導，確保按期投產(chǎn)。建議能源主管部門組織電網(wǎng)公司、發(fā)電企業(yè)，系統(tǒng)性梳理新增保障性電源的建設進度，對進度滯后機組加大督導力度，協(xié)調(diào)各方推動實質(zhì)性建設，確保納入未來幾年度夏平衡的保障性電源項目按期投產(chǎn)、早日發(fā)電。各地政府給予保障性電源、應急備用電源合理的資金支持，用好煤電容量電價機制，改善煤電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營狀況。
四是優(yōu)化電價和市場機制，更好發(fā)揮需求側(cè)資源在電力保供中的作用。在現(xiàn)貨市場放開過程中，挖掘電力供需形勢的時序特性，對分時電價峰谷時段和價差及時動態(tài)調(diào)整。健全需求側(cè)市場交易體系，逐步將需求側(cè)資源納入現(xiàn)貨市場、輔助服務市場、容量市場等，推動需求側(cè)資源市場化開發(fā)。培育引導虛擬電廠、負荷聚合商、電動汽車充換電、客戶側(cè)儲能等新型市場主體和要素，激發(fā)各類主體參與電力交易的積極性，實現(xiàn)需求側(cè)資源的深化開發(fā)和高效利用。（作者單位：國網(wǎng)能源研究院有限公司）
責任編輯：閆弘旭
