湖南電網(wǎng)電量平衡分析

● 湖南電力交易中心有限公司 張明敏 國網(wǎng)長沙供電公司 石 佳

1 湖南電網(wǎng)概況

湖南電網(wǎng)水電裝機(jī)容量達(dá)1600萬千瓦，水電發(fā)電方式的大小對(duì)湖南電網(wǎng)電力電量平衡影響重大。湖南電網(wǎng)小水電多，分為統(tǒng)調(diào)水電和非統(tǒng)調(diào)水電，湖南電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)水電是指并入湖南電網(wǎng)的由華中網(wǎng)調(diào)、湖南省調(diào)和省調(diào)委托14個(gè)地調(diào)調(diào)度的水電廠，一般是110千伏及以上電壓等級(jí)并網(wǎng)的水電廠，裝機(jī)規(guī)模和水庫調(diào)節(jié)性能較非統(tǒng)調(diào)水電強(qiáng)。湖南電網(wǎng)非統(tǒng)調(diào)水電裝機(jī)達(dá)500多萬千瓦，基本上是徑流式機(jī)組，來水就發(fā)，枯水和來水太大都發(fā)不了電，非統(tǒng)調(diào)水電的運(yùn)行方式影響湖南電網(wǎng)的統(tǒng)調(diào)負(fù)荷曲線和統(tǒng)調(diào)電量。本文主要研究2011年至2016年湖南電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)電廠的電力電量平衡問題。

電力調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)負(fù)荷需求的變化，開停發(fā)電機(jī)組，在電力電量平衡時(shí)，優(yōu)先給水電、風(fēng)電等清潔能源安排消納空間，剩余發(fā)電空間給火電。湖南電網(wǎng)與其他省份最大的區(qū)別是水電裝機(jī)比重大，且很多是小水電，還有就是工業(yè)用電占比極低，導(dǎo)致峰谷差大，電網(wǎng)電力電量平衡安排是非常困難。水電、風(fēng)電等清潔能源大發(fā)時(shí)，湖南電網(wǎng)負(fù)荷低，無法全額消納清潔能源，2012年、2015年、2016年均通過水電棄水應(yīng)急交易對(duì)外省售出棄水電量。

2 湖南電網(wǎng)用電特性

湖南電網(wǎng)的統(tǒng)調(diào)用電量呈現(xiàn)夏季、冬季兩個(gè)用電高峰，用電高峰季節(jié)需要火電、水電來共同支撐。2012、2014、2015年夏季氣候較為涼快，用電量比夏季較為炎熱的2013、2016年低。湖南電網(wǎng)除夏季、冬季外，統(tǒng)調(diào)用電量均較低，水電、風(fēng)電等清潔能源大方式，火電機(jī)組就要降低出力、深度調(diào)峰、被迫調(diào)峰停機(jī)；清潔能源小方式，火電機(jī)組需增加出力或增開機(jī)組平衡需求。

二季度是湖南電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)用電量最低的季節(jié)，發(fā)電較為富裕，多數(shù)火電機(jī)組停備進(jìn)行檢修工作，只留部分有安全穩(wěn)定約束的火電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行。

水電(含黑麋峰抽水蓄能)、火電、新能源（風(fēng)電、垃圾和生物質(zhì)電廠）的裝機(jī)都在增長，新能源裝機(jī)增速最快。湖南電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)水電發(fā)電量實(shí)現(xiàn)連續(xù)5年增長，統(tǒng)調(diào)水電發(fā)電量月度波動(dòng)大，2011年至2016年汛期 （4～6月）發(fā)電量占全年的比重最大，平均比例為35.7%，二季度又是全年統(tǒng)調(diào)用電量最低的季節(jié)，隨著風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)的快速增長，湖南電網(wǎng)已經(jīng)無法足額消納清潔能源。

3 2011～2016年統(tǒng)調(diào)用電量平衡分析

2011年全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，用電量增速高，但是遭遇了歷史上罕見的干旱，降雨量為有歷史記錄（1910年）以來的最低值，主要水庫流域平均降雨量偏少3～6成，年統(tǒng)調(diào)水電發(fā)電量193億千瓦時(shí)，同比減少22.6%。由于缺煤少水，全年電力電量平衡面臨十分緊張的局面，在1月、3月～4月、7月～10月進(jìn)行了有序用電。年統(tǒng)調(diào)火電發(fā)電量達(dá)到704.6億千瓦時(shí)，創(chuàng)歷史記錄，同比增長14.2%，統(tǒng)調(diào)公用火電利用小時(shí)達(dá)4739小時(shí)。

2012年受宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)影響，全省用電需求疲軟，降水豐富，主網(wǎng)躉售電量降幅高達(dá)45%，夏季氣溫相對(duì)不高，年統(tǒng)調(diào)用電量同比減少3.4%。因前一年缺電，水電被迫頂峰主要水庫水位較低，一季度水電小方式調(diào)峰運(yùn)行，火電大方式運(yùn)行。二季度水電大發(fā)，火電調(diào)整為安全運(yùn)行極小方式。三季度是涼夏，統(tǒng)調(diào)用電量同比減少29.6%，水電、火電中等方式調(diào)峰運(yùn)行。12月降溫負(fù)荷上漲，統(tǒng)調(diào)火電才有機(jī)會(huì)進(jìn)入大方式運(yùn)行。全年統(tǒng)調(diào)火電發(fā)電量同比減少17.8%，統(tǒng)調(diào)公用火電利用小時(shí)3565小時(shí)。

2013年受夏季持續(xù)高溫影響，7月～8月統(tǒng)調(diào)用電量同比增長超過25%，拉動(dòng)全年統(tǒng)調(diào)用電量同比增長7.9%。上半年與上年同期類似。三季度降雨量總體偏少，夏季炎熱，水電提供頂峰電力，火電承擔(dān)電量需求的重任，三季度統(tǒng)調(diào)火電發(fā)電量同比增長55.9%。四季度降雨量偏少，水電調(diào)峰運(yùn)行，火電中等偏大方式運(yùn)行。全年統(tǒng)調(diào)火電發(fā)電量同比增長14.3%，統(tǒng)調(diào)公用火電利用小時(shí)3928小時(shí)。

2014年受宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)影響，全省工業(yè)生產(chǎn)用電增速放緩，同時(shí)多年罕見的涼夏天氣使夏季降溫用電需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期，年統(tǒng)調(diào)用電量僅同比增長0.9%。上半年與前兩年同期類似。三季度降雨量總體偏多,夏季涼快，水電大方式運(yùn)行，火電在夏季長時(shí)間維持最小方式運(yùn)行，為歷史同期罕見，三季度統(tǒng)調(diào)火電發(fā)電量同比減少40.6%。10月下旬至11月上旬“重陽水”的出現(xiàn)，約450萬千瓦火電機(jī)組停機(jī)調(diào)峰，12月降溫負(fù)荷升高，火電才迎來大方式運(yùn)行。全年電力電量平衡富裕，統(tǒng)調(diào)水電發(fā)電量同比增長24.6%，統(tǒng)調(diào)火電發(fā)電量同比減少12.2%，統(tǒng)調(diào)公用火電利用小時(shí)3308小時(shí)。

2015年湖南經(jīng)濟(jì)下行壓力加大，工業(yè)生產(chǎn)用電出現(xiàn)負(fù)增長。繼上年之后再次涼夏天氣，年統(tǒng)調(diào)用電量同比減少1.2%。6月中旬、7月上旬、12月中旬主要流域出現(xiàn)集中降雨，用電負(fù)荷極低，水電發(fā)電空間嚴(yán)重不足，3次啟動(dòng)水電棄水應(yīng)急交易。一季度與前三年基本相同。4月來水特少，火電中等方式運(yùn)行，5月～6月火電小方式運(yùn)行。三季度涼夏，水火電運(yùn)行方式與前年基本相同。11月中旬至12月上旬湘中以南發(fā)生1961年以來最大冬汛，降雨量是歷年同期均值的10倍多，火電發(fā)電空間有限，多次深度調(diào)峰和啟動(dòng)調(diào)峰。全年電力電量平衡富裕，統(tǒng)調(diào)水電發(fā)電量同比增長6.8%，統(tǒng)調(diào)火電發(fā)電量同比減少7.3%，統(tǒng)調(diào)公用火電利用小時(shí)2882小時(shí)。

2016年用電增長呈現(xiàn)出“前低后高”的趨勢(shì)，上半年工業(yè)生產(chǎn)用電負(fù)增長且來水異常偏多，統(tǒng)調(diào)用電量同比大幅負(fù)增長，夏季降溫用電強(qiáng)力拉動(dòng)了全年用電增速，四季度工業(yè)用電也呈現(xiàn)企穩(wěn)的態(tài)勢(shì)，全年統(tǒng)調(diào)用電量同比增長3.3%。因前年冬汛，主要水庫水位高，一季度水電大方式運(yùn)行降水位，火電中小方式運(yùn)行。二季度降雨偏多，統(tǒng)調(diào)水電發(fā)電量創(chuàng)歷史新高，3月下旬至6月上旬啟動(dòng)水電減棄增發(fā)應(yīng)急交易，統(tǒng)調(diào)火電以7臺(tái)30萬千瓦機(jī)組極小方式運(yùn)行為主，30臺(tái)火電機(jī)組停機(jī)，8個(gè)火電廠全停?；痣娭敝?月下旬空調(diào)用電大幅增長才逐漸轉(zhuǎn)為大方式運(yùn)行。四季度來水減少，水電轉(zhuǎn)入調(diào)峰方式，統(tǒng)調(diào)用電水平同比出現(xiàn)較大增幅，火電維持大方式運(yùn)行，負(fù)荷率明顯提高，四季度統(tǒng)調(diào)火電發(fā)電量同比增長達(dá)58.5%，不僅扭轉(zhuǎn)了上半年的頹勢(shì)，而且使全年發(fā)電量較上年略有增長。全年統(tǒng)調(diào)公用火電利用小時(shí)2802小時(shí)，創(chuàng)近二十年來的最低紀(jì)錄。

4 結(jié)束語

近幾年湖南電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)用電量增長緩慢，部分年份負(fù)增長，裝機(jī)容量的快速發(fā)展，火電機(jī)組利用小時(shí)快速下降。除2011年電力供應(yīng)緊張，2012年至2016年電力電量均較為寬裕。

湖南電網(wǎng)水電裝機(jī)比重大，電網(wǎng)運(yùn)行的很多問題是由水電引起，但是夏季、冬季高峰負(fù)荷都離不開水電的支持。統(tǒng)調(diào)水電發(fā)電量連續(xù)5年創(chuàng)歷史新高；統(tǒng)調(diào)火電發(fā)電量和利用小時(shí)連續(xù)3年下降，同時(shí)面臨煤價(jià)的上漲火電企業(yè)經(jīng)營較為困難。風(fēng)電、光伏等調(diào)節(jié)性能較差的新能源在湖南電網(wǎng)的快速發(fā)展，清潔能源的消納面臨前所未有的挑戰(zhàn)，電力電量平衡工作越來越困難，急需電力市場改革解決面臨的問題。