2016年廣西電網(wǎng)調(diào)峰棄水問題及應(yīng)對措施和建議

·牟才榮　林　潔　楊小衛(wèi)

2016年廣西電網(wǎng)調(diào)峰棄水問題及應(yīng)對措施和建議

·牟才榮林潔楊小衛(wèi)

一、問題的提出

2016年，廣西電網(wǎng)預(yù)計(jì)將新增裝機(jī)容量610.65萬千瓦（其中：核電108.6萬千瓦、火電402萬千瓦、水電6萬千瓦、風(fēng)電84.05萬千瓦、光伏10萬千瓦），同時購云電電量增加50億千瓦時，達(dá)到95億千瓦時。根據(jù)負(fù)荷需求的預(yù)測分析，2016年廣西區(qū)內(nèi)電量需求為負(fù)增長，預(yù)計(jì)2016年統(tǒng)調(diào)最高負(fù)荷需求1610萬千瓦，同比減少1%，統(tǒng)調(diào)發(fā)受電量需求976億千瓦時，同比減少0.7%。而電網(wǎng)發(fā)受電量能力達(dá)1500億千瓦時，預(yù)計(jì)水電可發(fā)電量480.2億千瓦時（其中區(qū)內(nèi)水電354.4億千瓦時、購西電水電125.8億千瓦時），電網(wǎng)最大發(fā)受電能力達(dá)2890萬千瓦。2016年電力電量平衡整體有較大富余，其中10月最大電力盈余1210萬千瓦、月最大電量盈余67億千瓦時，全年盈余電量523億千瓦時。

在用電需求比上年減少0.7%，發(fā)電供給側(cè)新增電量高達(dá)120.5億千瓦時（其中云電入桂新增50億千瓦時，防城港核電新增66億千瓦時，風(fēng)電新增4.15億千瓦時）的情況下，廣西電網(wǎng)2016年電力供應(yīng)非常富裕，水電低谷棄水問題十分突出。

為盡可能吸納水電，減少低谷棄水電量，我們按照電量平衡法、調(diào)峰缺額法及低谷棄水累加法等三種方法對棄水情況進(jìn)行了詳細(xì)測算。測算分析表明，如果不采取措施，核電機(jī)組全年發(fā)電利用小時按7600小時，按照電量平衡法測算的水電棄水電量高達(dá)60億千瓦時，若防城港核電年度電量按照5500小時安排、機(jī)組參與深度調(diào)峰、汛期棄水嚴(yán)峻時停機(jī)參與調(diào)峰，棄水電量可以降至24億千瓦時左右。

另外，如果云電送桂電量按照2015年每月實(shí)際送電計(jì)劃總共50億千瓦時考慮，即比原計(jì)劃送電廣西100億千瓦時減少為50億千瓦時，則廣西電網(wǎng)棄水電量還將明顯下降，控制棄水效果將十分明顯。

二、電網(wǎng)調(diào)峰棄水電量的科學(xué)測算

（一）測算調(diào)峰棄水電量的邊界條件

1.區(qū)內(nèi)電量需求增長緩慢

根據(jù)當(dāng)前廣西國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢及經(jīng)濟(jì)下行壓力較大的情況，預(yù)測2016年廣西區(qū)內(nèi)電量規(guī)模為976億千瓦時，比上年電量規(guī)模下降0.7%。

2.外購電量條件

（1）云電入桂電量

廣西區(qū)政府與云南省政府簽訂有購電框架協(xié)議，按照框架協(xié)議2016年云電入桂電量為100億千瓦時，考慮執(zhí)行協(xié)議允許偏差至少應(yīng)購95億千瓦時。

（2）外購西電電量

廣西擁有天生橋一級電站25%、天生橋二級電站41%及龍灘電站50%電量分配份額，另外，廣西投資建設(shè)的貴州興義燃煤火電廠60萬千瓦機(jī)組的發(fā)電量也需要送回廣西。以上簡稱西電總計(jì)2016年需購西電電量為145.6億千瓦時。

3.燃煤機(jī)組的供熱最小發(fā)電負(fù)荷

按照區(qū)工信委最新組織專家核查確定，2016年廣西電網(wǎng)內(nèi)燃煤機(jī)組有9個電廠具有供熱功能，主要有柳州電廠、來賓電廠、永福電廠、欽州電廠、南寧電廠、防城港電廠等，為了保證供熱企業(yè)正常生產(chǎn)，電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)需要相應(yīng)保證供熱發(fā)電機(jī)組最小開機(jī)發(fā)電負(fù)荷。

4.可再生能源的全額消納

按照廣西能源局規(guī)劃及可再生能源企業(yè)的投資建設(shè)計(jì)劃，2016年廣西電網(wǎng)內(nèi)將新投產(chǎn)風(fēng)電84萬千瓦，太陽能光伏10萬千瓦，預(yù)計(jì)新增發(fā)電量4.15億千瓦時。

5.核電機(jī)組的安全發(fā)電負(fù)荷需保證

為了保證防城港核電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)同核電公司共同開展了技術(shù)論證，核電機(jī)組可開展有限條件的啟停及降負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行。因此，本計(jì)算擬定核電機(jī)組運(yùn)行邊界條件為：在發(fā)電小時為7600小時情況下，2016年2月、5～10月按80%發(fā)電負(fù)荷率調(diào)峰運(yùn)行，其他月份按100%負(fù)荷率運(yùn)行。在發(fā)電小時為6500小時情況下，2016年2月、7～10月按50%發(fā)電負(fù)荷率調(diào)峰運(yùn)行，5～6月按80%負(fù)荷率運(yùn)行，其他月份按100%負(fù)荷率運(yùn)行。在發(fā)電小時為5500小時情況下，2016年2月、10月按50%發(fā)電負(fù)荷率調(diào)峰運(yùn)行，5～6月按80%負(fù)荷率運(yùn)行，7～9月停機(jī)，其他月份按100%負(fù)荷率運(yùn)行。

6.保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定技術(shù)支撐必開燃煤機(jī)組

為了保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行降低電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)，需要安排部分燃煤機(jī)組開機(jī)按最小發(fā)電負(fù)荷運(yùn)行。

以上邊界條件是計(jì)算分析2016年廣西電網(wǎng)電力電量平衡、測算棄水富裕電量的主要依據(jù)。

（二）采用多種方法測算棄水電量

采用電量平衡法對2016年廣西電網(wǎng)棄水電量進(jìn)行測算分析，并采用調(diào)峰缺額法、低谷棄水累加法對電量平衡法測算結(jié)果進(jìn)行校核。經(jīng)分析，三種方法計(jì)算出的棄水電量有一定差異，但棄水電量趨勢可供相互佐證。

1.電量平衡法

防城港核電機(jī)組參與調(diào)峰的深度及核電機(jī)組逐月的發(fā)電安排對系統(tǒng)調(diào)峰及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行將產(chǎn)生重大影響。豐水期5～10月按照滿足電網(wǎng)安全、供熱需求下的火電最小開機(jī)方式，火電最小開機(jī)容量為484萬千瓦的50%參與低谷調(diào)節(jié)平衡（預(yù)計(jì)全年火電發(fā)電利用小時約2230小時，發(fā)電量305億千瓦時），同時西電及云電按總調(diào)安排計(jì)劃電量及最小電力全額購買的條件下，用電量平衡法測算的調(diào)峰棄水電量為：①若核電機(jī)組按常規(guī)發(fā)電利用小時7600小時、調(diào)峰深度80%運(yùn)行，預(yù)計(jì)全年棄水電量60億千瓦時，全年最大低谷棄水電力約330萬千瓦；②當(dāng)核電發(fā)電利用小時下降到6500小時、節(jié)假日及汛期調(diào)峰深度按50%運(yùn)行，預(yù)計(jì)全年棄水電量44億千瓦時，全年最大調(diào)峰棄水電力約260萬千瓦；③當(dāng)核電發(fā)電利用小時下降到5500小時、節(jié)假日及汛期調(diào)峰深度按50%甚至停機(jī)運(yùn)行，預(yù)計(jì)全年棄水電量24億千瓦時，全年最大調(diào)峰棄水電力約210萬千瓦。（見表1、表2）

表1　2016年充水情況（電量平衡法）單位：億千瓦時

表2　采取相應(yīng)措施后棄水電量變化情況（電量平衡法）單位：億千瓦時

2.調(diào)峰缺額法

豐水期5～10月火電機(jī)組按照安全、供熱最小開機(jī)方式，最小開機(jī)容量為484萬千瓦，火電最低出力按開機(jī)容量的50%，核電機(jī)組最小出力按開機(jī)的80%，水電最小出力參照2015年實(shí)際發(fā)電情況，考慮2016年整體統(tǒng)調(diào)負(fù)荷下降，按照調(diào)峰缺額法測算棄水情況為：2～12月將出現(xiàn)24～330萬千瓦富裕水電電力，按每天低谷時段棄水8小時測算，全年低谷棄水電量將達(dá)到42億千瓦時，參考2015年棄水情況，低谷棄水電量約占總棄水電量的75%，預(yù)計(jì)全年棄水電量約56億千瓦時。當(dāng)核電發(fā)電利用小時分別下降到6500小時、5500小時情況下，低谷棄水電量將分別下降至36億千瓦時和29億千瓦時，對應(yīng)全年棄水電量約48億千瓦時和39億千瓦時。（見表3、表4）

3.低谷棄水累加法

根據(jù)調(diào)峰平衡結(jié)果，2016年6～10月廣西存在24～260萬千瓦富裕水電電力，富裕水電電力的增加主要是由于防城港核電機(jī)組投運(yùn)、云電入桂電量的增加以及負(fù)荷總體需求下降造成。2016年7～9月按核電全停參與調(diào)峰、云電低谷比2015年新增60～100萬千瓦電力、系統(tǒng)平均低谷負(fù)荷比2015年下降20萬千瓦測算，按照低谷棄水累加法測算，2016年廣西電網(wǎng)低谷時段（平均每天8小時）將比2015年新增棄水電量16.5億千瓦時，參考2015年棄水情況，低谷棄水電量約占總棄水電量的75%，預(yù)計(jì)全年新增棄水電量約22億千瓦時，加上2015年已經(jīng)發(fā)生的棄水電量8.34億千瓦時，測算2016年棄水電量約為30.3億千瓦時。（見表5）

（三）減少云電送桂電量對棄水電量的影響

如果云電送桂電量按照2015年每月實(shí)際送電計(jì)劃總共49.1億千瓦時考慮，應(yīng)用電量平衡法進(jìn)行棄水敏感性計(jì)算分析，火電豐水期5～10月按照滿足電網(wǎng)安全、供熱需求的最小開機(jī)方式測算，通過2016年廣西電網(wǎng)電力電量平衡計(jì)算分析，廣西電網(wǎng)2016年基本可以不棄水。（見表6）

表3　2016年棄水情況（調(diào)峰缺額法低谷按照8小時計(jì)算）單位：億千瓦時

表4　采取相應(yīng)措施后棄水電量變化情況（調(diào)峰缺額法低谷按照8小時計(jì)算）單位：億千瓦時

三、應(yīng)對電網(wǎng)棄水調(diào)峰問題的措施建議

（一）系統(tǒng)運(yùn)行精心控制方面

1.加強(qiáng)電網(wǎng)日常運(yùn)行的精細(xì)化調(diào)控

提高系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測、來水預(yù)測的準(zhǔn)確性，挖掘區(qū)內(nèi)各種電源的調(diào)峰潛力，對區(qū)內(nèi)火電機(jī)組開機(jī)方式及運(yùn)行出力進(jìn)行滾動優(yōu)化。

2.挖掘可調(diào)節(jié)水電站的調(diào)峰潛力

在汛期統(tǒng)調(diào)水電站中，根據(jù)不同水電站來水不同、季（日）調(diào)節(jié)能力不同，挖掘可調(diào)節(jié)水電站的調(diào)峰潛力，加強(qiáng)水情預(yù)報(bào)，精心調(diào)度、統(tǒng)籌安排，努力減少棄水電量。

3.協(xié)調(diào)西電水電參與調(diào)峰

密切跟蹤總調(diào)調(diào)度的天一及龍灘電站的來水及水庫水位情況，利用購西電（天一、天二及龍灘）份額電力電量深度參與廣西電網(wǎng)調(diào)峰，提高區(qū)內(nèi)水電電量利用率。

4.研究制訂火電最小開機(jī)方式

在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定前提下，根據(jù)各月電網(wǎng)設(shè)備檢修、負(fù)荷需求、熱電機(jī)組供熱及水電來水情況，研究制訂火電最小開機(jī)方式，以適應(yīng)水電富裕情況下多發(fā)水電需要，避免不必要的火電占用水電發(fā)電空間。

5.火電機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行

對于按電網(wǎng)最小方式開機(jī)的火電運(yùn)行機(jī)組，在水電富裕調(diào)峰困難時段，按深度調(diào)峰（指最小技術(shù)出力按容量的20～30%考慮）方式安排發(fā)電負(fù)荷，并嚴(yán)格進(jìn)行發(fā)電負(fù)荷曲線的考核。利用來賓BOT機(jī)組調(diào)峰性能強(qiáng)的特點(diǎn)，必要時安排啟停調(diào)峰。

6.加強(qiáng)對自備電廠的運(yùn)行管理，要求其參加系統(tǒng)調(diào)峰運(yùn)行

加強(qiáng)對并網(wǎng)運(yùn)行的大型自備機(jī)組運(yùn)行管理，在汛期水電富裕時段，督促其參與電網(wǎng)調(diào)峰運(yùn)行，低谷時段降低發(fā)電出力，可能情況下白天也要減負(fù)荷運(yùn)行。

（二）宏觀調(diào)控方面

1.適當(dāng)調(diào)減云電送桂電量

根據(jù)2016年廣西用電需求放緩及電力體制改革新形勢，深入研究云電送桂規(guī)模、曲線、價格對廣西電力電量平衡、電力企業(yè)經(jīng)營乃至電力長遠(yuǎn)發(fā)展的影響，主動向自治區(qū)政府有關(guān)部門匯報(bào)溝通，推動廣西、云南兩省區(qū)政府盡快協(xié)商確定2016年及“十三五”云電送桂電量規(guī)模安排。

2.協(xié)調(diào)調(diào)減核電年度計(jì)劃電量

協(xié)調(diào)總調(diào)參考廣西區(qū)工信委對核電調(diào)控思路（核電利用小時為火電基礎(chǔ)利用小時數(shù)的2.5倍），防城港核電2016年利用小時數(shù)暫按5500小時左右安排，但是該利用小時數(shù)遠(yuǎn)低于國內(nèi)其他地區(qū)的核電利用小時數(shù)，需要與政府電力主管部門、核電廠充分協(xié)商溝通，確定各方都能夠接受的發(fā)電小時數(shù)。

3.加快建立市場化的供需平衡補(bǔ)償機(jī)制

鑒于廣西當(dāng)前及未來幾年用電需求趨緩、電力供應(yīng)出現(xiàn)富余，水火、火火、火核之間矛盾日益突出，亟需建立市場化的電力供應(yīng)合理補(bǔ)償機(jī)制，開展水火、火火、火核之間的發(fā)電權(quán)交易等市場化交易模式，平衡各類電源企業(yè)利益，緩解生產(chǎn)經(jīng)營壓力，維護(hù)系統(tǒng)安全和社會穩(wěn)定。

4.探討參與廣東電力市場競爭售電的可能性

廣東電力市場規(guī)模較大，已經(jīng)建立了電力交易系統(tǒng)，利用電改實(shí)施電力市場化交易機(jī)制，研究電網(wǎng)公司代區(qū)內(nèi)火電參與廣東電力市場競爭交易，按照“價格傳導(dǎo)”模式增加廣西電網(wǎng)送廣東電量，拓展廣西售電規(guī)模。

5.西電水電公平承擔(dān)棄水電量問題

在廣西電網(wǎng)水電大量棄水情況下，建議廣西購西電水電也應(yīng)該按比例承擔(dān)部分棄水電量，體現(xiàn)公平、公正的調(diào)度原則。

（作者單位：廣西電網(wǎng)公司）

表5　2016年棄水情況（低谷棄水累加法低谷按照8小時計(jì)算）單位：億千瓦時

表6　云電按2015年水平測算棄水電量（電量平衡法）單位：億千瓦時