記者 | 席菁華
編輯 | 張慧
隨著氣溫回降，四川省用電供需矛盾終于得到解決。
8月中下旬，受極端高溫干旱天氣影響，四川出現(xiàn)電力缺口，不得不對工業(yè)用戶進行限電，并波及了部分居民用電。
此次四川限電，被業(yè)內人士認為是未來新型電力系統(tǒng)運行下電力考驗的預演。
四川可再生能源占比達84%，與新型電力系統(tǒng)特點相似。為達成“雙碳”目標，中國正構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。到2060年，國內水、風、光發(fā)電占比將達70%以上。
可再生能源在電力系統(tǒng)中占比過高，電網(wǎng)穩(wěn)定性就易受到極端天氣影響，使得電力保供面臨挑戰(zhàn)。
界面新聞獲悉，目前，因新能源滲透率逐步提高，西北五?。▍^(qū)）已出現(xiàn)時段性電力供應緊張常態(tài)格局，且呈現(xiàn)出概率化特征。
四川此次缺電是短期可控的，但長期看，中國電力需求持續(xù)剛性增長，疊加新型電力系統(tǒng)生產和消費雙側面臨愈加明顯的波動性，未來迎峰度冬、度夏時期如何防止限電，已成為近在眉睫的問題。
這意味著，未來電力危機可能成為常態(tài)，需要提前謀劃應對，提高電力系統(tǒng)應對極端情況沖擊的能力。
為緩解用電負荷高峰期缺電問題，去年起，國內多地調整分時電價政策，提高尖峰段電價，擴大分時電價峰谷價差。除大工業(yè)用戶外，一些省份還將峰谷分時電價納入居民電價，工商業(yè)用戶也在擴大峰谷分時電價的范圍和價差。
電價形成機制是電力市場建設的關鍵，引入競爭機制可以促進電力平衡，使得電力資源得到優(yōu)化配置。但在中國的國情下，電是特殊商品，電價在國民經濟中的作用巨大，具有明顯公共事業(yè)屬性，很難實現(xiàn)電力完全市場化，且電價完全放開。
在此背景下，需求側響應規(guī)?；B(tài)化應用、保留戰(zhàn)略備用煤電裝機、區(qū)域電網(wǎng)發(fā)展下沉，增大電網(wǎng)互聯(lián)互通和配網(wǎng)投資、完善容量市場，給予尖峰補貼、善區(qū)域電力市場建設等，將是未來缺電難題的有效破解之法。
需求側響應常態(tài)化應用，保留煤電備用裝機
去年出現(xiàn)電力缺口后，電網(wǎng)公司對需求側響應的重視程度增加。
今年7月，四川啟動超500萬千瓦的經濟型需求響應，占全省用電最高負荷的10%左右；迎峰度夏期間，浙江預留了1250萬千瓦的可中斷負荷，還擴大了參與需求響應客戶的范圍，挖掘工業(yè)生產、商業(yè)樓宇等領域的柔性可調節(jié)資源。
需求側響應是指用戶針對價格或者激勵機制的變化做出響應從而改變其電力消費的市場參與行為。經濟型需求響應一般占電網(wǎng)最大電力負荷5%。
華北電力大學經濟與管理學院教授袁家海告訴界面新聞，需求側響應不僅可以幫助削峰填谷，扛過一年中約100小時的尖峰負荷時段，還可以更好的進行實時電力平衡管理，幫助新能源更好的消納。
“現(xiàn)在省級電網(wǎng)基本上具備經濟型需求響應能力。到2030年，常態(tài)化10%的需求響應能力，將成為可以實現(xiàn)的目標”，袁家海稱。
在電力系統(tǒng)內保留常規(guī)煤電機組作為備用電源，進行戰(zhàn)略備用，也極為關鍵。
相對火電等常規(guī)電源而言，新能源僅有電量替代效益而無容量替代效用。新能源大量并網(wǎng)，將使電力供給容量保障短缺風險將日益突出?；痣娛侨萘啃枨蟮闹饕峁┱?，能夠提供足夠的備用容量以應對極端情況。
袁家海認為，未來煤電總體由主力電源向基礎保障型和靈活調節(jié)型電源轉變，其容量價值、靈活調節(jié)價值和兜底保障價值會更加凸顯。
“全國電力系統(tǒng)內需保留12億千瓦左右常規(guī)煤電機組，保留5000萬千瓦應急備用機組，應鼓勵合規(guī)老舊機組轉為應急備用機組。”袁家海說。
到期應該退出市場運行的老舊機組，可以進行容量招標并簽訂備用合同，或者通過政策確保在合同期內收回投資者的成本，來激勵尖峰容量的投資。在系統(tǒng)遇到可靠性問題時，這些機組由調度機構統(tǒng)一調用，從而確保供電安全。
“這部分機組屬于專門預留，只有當電量市場無法提供充足容量時，戰(zhàn)略備用機組才會投入使用，以保證電力系統(tǒng)所期望的高峰容量備用得到滿足?！痹液＝忉尩馈?/span>
今年迎峰度夏期間，為保供電，四川1800萬千瓦的煤電裝機滿負荷發(fā)電?！暗糠謾C組按照汛期計劃處在停機檢修狀態(tài)、備煤不足，加上川渝地區(qū)煤礦品位度低、含硫量高煤質不好，以及因高溫、缺水等因素，火電機組存在600萬千瓦的出力受限?！痹液８嬖V界面新聞。
他認為，對燃煤機組可實施價格機制上的容量補償，實行浮動性補貼，在最尖峰時刻給予為電網(wǎng)保供作出貢獻的機組短時容量補貼，可以促進當?shù)鼗痣姀S提前維護機組、儲備高卡煤，提升現(xiàn)有發(fā)電機組生產能力，促使一次能源市場和電力市場之間更好地銜接。
發(fā)揮電網(wǎng)互聯(lián)互濟作用，打破剛性調度
今年四川缺電期間，仍需履約水電外送。因為“西電東送”為國家戰(zhàn)略，四川大型水電站的發(fā)電量為國家統(tǒng)調統(tǒng)分，調度權在電網(wǎng)公司的國調中心，為政府決定省間電力分配方案。
目前，中國電網(wǎng)規(guī)劃調度和平衡方式剛性，四川往華東送電為單向送電，為“大飛線”式的輸電規(guī)劃。這種方式存在出力變化不頻繁，送電僵直的弊端。
一位國家電網(wǎng)內部人士告訴界面新聞，經歷此次缺電問題后，今后電網(wǎng)部門或在對外送合同上，針對特殊年份增加靈活條款。
袁家海告訴界面新聞，13座龍頭水電站雖建在四川，但進行年度電力電量平衡和生產計劃時，同時算入浙江、江蘇和四川省網(wǎng)的電源中，水電站電量統(tǒng)一分配。要想把電留在四川電網(wǎng)里，在技術層面，接入點和輸電斷面也會受阻。
在電力跨區(qū)域交易中，主要為“點對網(wǎng)”和“網(wǎng)對網(wǎng)”兩種送電統(tǒng)籌方式，其中以“網(wǎng)對網(wǎng)”為主流?！熬W(wǎng)”指的是電網(wǎng)，“點”指的是發(fā)電企業(yè)。
四川特高壓直流線路則主要為“點對網(wǎng)”送電，即大多數(shù)水電站電量直接入特高壓電網(wǎng)外送，有個別電站與當?shù)仉娋W(wǎng)鏈接，但電力輸送非常有限。若轉向“網(wǎng)對網(wǎng)”的方式，將有助于四川留下電力實現(xiàn)自身保供。
“決策者和電力管理者需改變觀念和制度規(guī)則”，袁家海表示，應建設區(qū)域電力市場，發(fā)揮市場配置資源作用，通過區(qū)域間的自發(fā)需求引導電網(wǎng)更好的規(guī)劃和建設。
“例如，可以讓市場決定將部分電量留給四川，而不是現(xiàn)在剛性的執(zhí)行國家統(tǒng)調統(tǒng)分，從而能極大緩解缺電難題?！痹液ＵJ為。
2015年3月中央下發(fā)的《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)【2015】9號）明確要求，重新定位電網(wǎng)企業(yè)功能，改變電網(wǎng)企業(yè)集電力輸送、電力統(tǒng)購統(tǒng)銷、調度交易為一體的狀況。
國家發(fā)改委、國家能源局關于加快建設全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見也提出，穩(wěn)步推進?。▍^(qū)、市）/區(qū)域電力市場建設。充分發(fā)揮省（區(qū)、市）市場在全國統(tǒng)一電力市場體系的基礎作用，提高省域內電力資源配置效率，保障地方電力基本平衡。
未來的電網(wǎng)將更好地發(fā)揮互聯(lián)互通互濟作用，解決“有電送不出、外電進不來”的問題。
據(jù)中電聯(lián)，2021年全國跨區(qū)輸電能力達到17215萬千瓦，跨區(qū)送電量完成7091億千瓦時，比上年增長9.5%，電網(wǎng)更大范圍內優(yōu)化配置資源能力顯著增強。
但電網(wǎng)間跨省交流互聯(lián)能力仍需提升。
據(jù)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院近日發(fā)表的《對四川高溫限電的深度思考——新型電力系統(tǒng)建設中如何抗災保供》，直流輸電線路容量大、效率高，但一般返送能力相對較弱，新能源送端匯集點往往和送端電網(wǎng)的負荷中心不重疊，在送端電網(wǎng)發(fā)生用電短缺時，能夠發(fā)揮的緊急支援作用有限。
上述文章建議，加強電網(wǎng)間的跨省交流互聯(lián)，增強電網(wǎng)間的功率交換能力，從調劑余缺走向互為備用，以提高整個電網(wǎng)在空間上的再平衡能力。
《四川日報》旗下的川觀智庫指出，應推動四川電網(wǎng)提檔升級，特別是加快建設各地至負荷中心輸電通道、加強外電入川電力通道建設。
另外，應提升四川和西北等地跨省電力互濟的能力，爭取國家支持從甘肅、西藏方向建設電力入川通道，確保四川穩(wěn)定服務國家西電東送戰(zhàn)略的同時，也保障全省能源電力供應。
8月30日，國家電網(wǎng)董事長辛保安指出，“十四五”期間四川用電需求仍將快速增長，將加快推進“外電入川”工程，年內推動甘孜-天府南-成都東等重點工程核準，加快阿壩-成都東1000千伏特高壓交流工程前期工作。
此外，迎峰度冬前將投產500千伏大林輸變電工程和東坡、水洛變電站主變擴建工程。年內開工建設500千伏攀西電網(wǎng)優(yōu)化工程，推動省內送電通道向清潔能源基地延伸。推進電源結構多元開發(fā)，推動抽水蓄能、新型儲能發(fā)展等。
加快水風光多能互補，區(qū)域和配網(wǎng)投資下沉
中國水力發(fā)電工程學會原副秘書長張博庭認為，加快發(fā)展新能源，加快水風光互補，可以緩解電力缺口問題。
他對界面新聞表示，中國是水電大國，水電與抽水蓄能具有天然的調峰調頻優(yōu)勢，大型水電站配上風光發(fā)電大基地，小水電配合電化學儲能調節(jié)新能源，形成分布式供能，從技術和經濟上都可實現(xiàn)，這不僅可以緩解電力供應壓力，還有助于“雙碳”目標的達成。
今年3月，國家能源局開展全國主要流域可再生能源一體化規(guī)劃研究工作，啟動全國流域可再生能源綜合開發(fā)基地。
國家能源局指出，水電響應能力較強，可進一步平滑新能源出力曲線，通過調峰調頻從而改善風光消納問題。此外，風、光與水電年內的發(fā)力峰谷存在錯位，存在較好的互補性，風光“枯期”水電發(fā)力，水電枯期風光可提供一定支撐。
新能源大基地的發(fā)展，需用“兩個一體化”保障大規(guī)模新能源順利消納，即電源側的“風-光-水-火-儲”一體化，以及系統(tǒng)層面的“源-網(wǎng)-荷-儲”一體化。
此外，未來新能源應用的形式將更注重分布式。袁家海認為，這決定了電網(wǎng)投資下沉，區(qū)域內部電網(wǎng)的互聯(lián)互通及配網(wǎng)投資增加將變得更加重要。
“配網(wǎng)不升級、不市場化，就無法接入更多的分布式資源，無法更多的將儲能納入進來，也難以讓虛擬電廠真正發(fā)揮作用。”袁家海提出。
虛擬電廠是提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力的重要手段，可以彌合電力供需矛盾，是解決電網(wǎng)尖峰負荷最經濟的選項之一，可以有效緩解缺電難題。
杭州數(shù)元電力科技有限公司副總經理俞慶撰文稱，當前中國電力行業(yè)的產業(yè)結構，在發(fā)電環(huán)節(jié)屬于寡頭競爭，輸配環(huán)節(jié)側屬于電網(wǎng)的自然壟斷，用電環(huán)節(jié)幾乎沒有成熟的服務商和市場環(huán)境，虛擬電廠很難找到合適的生存土壤，離成熟尚遠。
與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，未來新型電力系統(tǒng)下的電網(wǎng)發(fā)展，將形成大電網(wǎng)主導、多種電網(wǎng)形態(tài)相融并存的格局。電力系統(tǒng)也由“發(fā)-輸-變-配-用”的單向過程，形成“源-網(wǎng)-荷-儲”的一體化循環(huán)過程。
此時，以家庭、社區(qū)、園區(qū)等不同大小的區(qū)域形成多層級微電網(wǎng)，更多的分布式光伏、分散式風電等主體與周邊用戶直接交易，電源、電力用戶、儲能、虛擬電廠將參與進來，區(qū)域電網(wǎng)發(fā)揮調節(jié)作用。
這將使得配電網(wǎng)電力交易活躍，需要真正地讓市場機制發(fā)揮作用，不僅實現(xiàn)資源效率配置的提升，更精準的發(fā)現(xiàn)價格，增強就近消納新能源的能力，也將有助于抵御未來的缺電風險，保障電力系統(tǒng)安全。