近日,国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024~2027年)》,明确重点开展九项专项行动,排在首位的就是电力系统稳定保障行动。近年来,全球极端天气多发频发,新型电力系统下新能源占比快速提升,迎峰度夏期间电力保供问题变得更为复杂。
极端天气增加保供难度
夏季电力保供面临的极端气象风险凸显,以台风、高温、强降雨及洪涝为主。据统计,每年登陆我国的台风平均7个,其中登陆南方区域约4个,以7、9月登陆台风最多。龙卷风也大多出现在夏季,从区域分布来看,广东是我国龙卷风第二高发省份,年均4~5个。近年受副热带高压偏强等影响,每年5~9月在广东、广西、海南等地均有大范围高温天气出现。此外,夏季强降水、强对流天气多发,2024年夏季两广、贵州多地出现内涝、塌方滑坡等地质灾害。
极端高温导致负荷阶跃式增长,保供压力激增。今夏南方区域多地出现阶段性高温热浪,7月24日,南方电网用电负荷年内第二次创历史新高,达2.43亿千瓦。值得注意的是,当天广东最高平均气温为35摄氏度(较近三年创新高日气温偏低3摄氏度左右),若气温达到往年水平,负荷预计仍有约1000万千瓦的增长空间。此外,研究发现南方区域降温负荷与累积最高温度的相关性较高,以2023年负荷数据开展测算,当累积最高温度大于33摄氏度时,每变化1摄氏度,负荷增量为500万千瓦以上,极端高温带来的负荷阶跃式增长将大大增加保供压力。
强对流、暴雨洪涝、台风等气象灾害加剧电力设施运行风险及新能源出力不确定性。7月底受台风“格美”外围环流影响,两广迎来一轮大范围强降雨,部分地区供电基础设施受损严重,暴雨、台风等将显著增加电力设备停电风险。此外,极端天气影响清洁能源出力,“极热无风”使大量风机处于待机状态;高温导致太阳电池转换效率下降(温度每升高1摄氏度,效率下降0.35%~0.5%);极端高温往往伴随着干旱,水头不足影响水力发电能力。随着新型电力系统建设加速,气候驱动特征日趋明显,极端天气下供需失衡风险增大。
一次能源供应受阻及保障电源建设滞后加大度夏期间保供难度。南方区域广东、广西、海南三省煤、天然气几乎全部依靠外部调入,极端天气下海路运输可能受阻,将导致火电厂燃料短缺,直接影响电力供应。此外,受制于天然气管网、LNG储备设施建设滞后,管道和储气能力限制等因素,海南和广东燃气机组难以充分发挥顶峰作用。同时,今年以来南方区域常规电源投产滞后,也会削弱度夏期间电力保障能力。
加快提升系统调节能力
加强极端天气监测预警,构建多场景分级应急预案。推动建立与气象、应急等部门的情报共享机制,科学规划健全电力气象监测网站建设,研究与灾害性天气适配的超分辨率电力气象大模型,提高对台风、强降雨、龙卷等强对流、高温等多种类灾害天气的监测预警能力。针对多场景多因素叠加的极端情况进行推演分析,构建职责清晰、流程明确、覆盖全面的分级预案体系。
持续做好一次能源供应保障,督促新建电源按期投产。协同能源主管部门推进LNG接收站按时投产,提升度夏期间气电顶峰保供能力;加强电煤、天然气合同履约监管,极端情况下应协调保障关键气机、煤机的发电燃料需求。进度管控与机制引导并举,能源主管部门应强化督促新增核电、火电等保障性电源按期投产、早日发电;完善并用好煤电容量电价机制,提升企业积极性。
强化保证大电网和主设备安全运行,做好省间优化互济。深化南方区域电网风险联防联控机制,协同做好风险管控,加强西电东送主通道、重点电源送出线路等重要设备的运行维护、风险排查及灾前加固,提升电网防御水平。健全完善西电东送机制,组织省间灵活送电交易,充分发挥区域电网错峰调峰、多能互补、互为支援的综合效益,提升区域间紧急备用支援能力。
加快提升系统调节能力及负荷侧资源响应能力。重视多类型调节资源的组合发展,通过新能源配储、抽蓄、火电灵活性改造、虚拟电厂等协同部署,低成本、高效率地提升系统调节能力。完善电力需求响应商业模式和市场化定价机制,深入挖掘用户侧储能、虚拟电厂、电动汽车等可调节资源;加强需求响应支撑能力建设,加快新型负荷管理平台建设,实现负荷资源的聚合和精细化管理。
(作者: 苏步芸 刘展志 董楠,单位:南方电网能源发展研究院有限责任公司)
(南方电网能源发展研究院有限责任公司梁宇、南方电网电力调度控制中心雷傲宇对本文亦有贡献)
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