今年2月22日，國家能源局一紙《關于2017年度風電投資監測預警結果的通知》，將吉林等6省（區）列入風電開發建設紅色預警區域的行列，這意味著，年內吉林省新的風電項目將暫緩核準，電網企業不再辦理新的風電接網手續。

 

與風電項目建設暫緩同步，“十三五”期間190萬千瓦火電機組也將緩建。

 

從2012年起，吉林省連續5年平均每年增長風電裝機容量40余萬千瓦。眼下遭遇風電發展“休止”，正是由于逐年上升的棄風率。2016年，吉林省風電限電29.40億千瓦時，棄風率高達30.56%。

 

緣何棄風

 

作為老工業基地，吉林省產業結構偏重化工型、資源型和傳統型，隨著經濟下行壓力加大，傳統產業和老工業基地的深層次矛盾，觀念、制度等強大慣性，使吉林在轉型升級中步履沉重。2016年，吉林省全社會最大負荷增長率為-0.81%，而發電裝機新增了126.02萬千瓦，其中風電新增60.30萬千瓦，光伏新增51.15萬千瓦，火電新增14.25萬千瓦。由于用電供大于求，導致風電和光伏利用小時數分別下降了97小時和470小時。

 

“向陽風電場從2011年投產就開始棄風，2012年起基本每年都有1/3的棄風電量。”大唐吉林向陽風電場場長楊春偉說。向陽風電場位于吉林省風能資源十分豐富的白城市境內，作為當年國家一次性核準的最大風電項目，向陽風電場的規劃容量是100萬千瓦，但從2011年投產至今，該場的裝機容量一直保持在40.05萬千瓦，勉強維持盈虧平衡。“棄風平時也有，但主要集中在供暖季，最嚴重的時候按月統計棄風率能達到70%。”楊春偉說。

 

供暖季棄風頻發的原因，與吉林省的電源結構密切相關。“全省電源嚴重過剩，電源總裝機2726萬千瓦，其中火電裝機容量1777.39萬千瓦，火電占比近70%，供熱組機又占火電裝機的73%以上。電源結構明顯不合理。”國網吉林省電力公司發展策劃部副主任閆浩說。

 

“以熱定電”是東北地區漫長供暖季熱電聯產機組運行的基本方式。在供暖季，為了保證供熱，熱電聯產機組不能參與深度調峰，電網調峰能力從非供暖季的50%下降至20%。在被迫放棄風電、全部機組按照滿足供熱的最小開機方式運行的情況下，仍然富余電力260萬千瓦左右，電網調峰和冬季供熱矛盾突出。

 

事實上，不止吉林省，整個東北地區都存在“電力供大于求、電源結構失衡、調峰能力不足”的問題。截至2017年4月底，東北電網總裝機容量已達1.32億千瓦，而2016年全網最大發電電力僅為5918萬千瓦，電源裝機嚴重過剩。由于火電裝機中80%是熱電聯產機組，供暖季供熱需求與電力平衡之間的矛盾以及清潔能源接納與火電最小運行方式之間的矛盾同樣突出。

 

吉林省全社會總體用電量小，電源裝機容量大，供大于求的矛盾讓風電在當地無法就地消納。近幾年來，東北區域內，包括電力消費大省遼寧省的電源建設也快速推進，吉林電網送出承載壓力也不斷增大。再加上東北各省電網自身調節能力差異大，如何利用全區域資源優化配置能力來實現省間互濟存在相當大的難度。

 

如何借助市場之手

 

“無論是從社會成本、企業的積極性或者是環保角度來講，市場才是解決清潔能源消納問題最主要的杠桿。”東北電力大學電氣工程學院副教授崔楊說。

 

2015年3月15日，《中共中央國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》提出輔助服務分擔共享新機制，配套文件《關于推進電力市場建設的實施意見》提出，按照“誰受益、誰承擔”的原則建立電力用戶參與的電力輔助服務分擔共享機制。同年3月22日，國家發改委發布《關于改善電力運行調節促進清潔能源多發滿發的指導意見》要求，通過替代發電（發電權交易）、輔助服務等市場機制，實現不同類型電源的利益調節，鼓勵通過市場化方式確定調峰承擔方，鼓勵清潔能源直接購買輔助服務。2016年，《國家能源局關于印發2016年體制改革工作要點的通知》《國家能源局關于推動東北地區電力協調發展的實施意見》，正式提出“東北區域電力輔助服務市場專項改革試點”。

 

2016年10月1日，吉林省開始試運行《東北電力調峰輔助服務市場監管辦法（試行）》，將深度調峰、啟停調峰、跨省調峰納入調峰輔助服務市場管理。2017年1月1日，《東北電力調峰輔助服務市場》（2.0版）新規正式開始運行，在原辦法上增加了火電停機備用交易、可中斷負荷調峰交易、電儲能調峰交易等條款。“從體制和機制上打破過去傳統的規定，制定市場化規則去引導發電企業自愿參與到市場競爭中來。”吉林省能源局電力處處長王志剛說。

 

國網吉林電力充分利用輔助服務市場作用，激勵火電機組參與深度調峰，支持省內供熱機組進行靈活性調峰改造，提高電網調峰能力。

 

很快，華能長春熱電廠試水輔助服務市場改造——3月23日，4臺總功率為32萬千瓦的固體蓄熱式電鍋爐投運，實現了35萬千瓦超臨界熱電聯產機組的熱電解耦。“以往供熱機組的負荷必須保持在65%以上才能保證供熱，但現在熱電解耦后，發電機組的負荷可以降到50%，從65%下降到50%的電量轉化為熱能儲存起來，減少的上網電力可以為電網接納風電創造空間。”華能長春熱電廠總工王剛說。在城市集中供熱需求大時，電鍋爐儲存的熱能可以輸送至供熱管網，提高管網供熱能力14%以上。

 

以市場化方式運行的輔助服務機制，讓調峰矛盾在一定程度上得到了緩解，吉林省火電機組最大調峰深度增加了近15%，最大釋放調峰空間100萬千瓦，減少棄風電量效果明顯。與此同時，發電企業嘗到了的甜頭——從投產至供暖季結束，華能長春熱電廠電鍋爐累計運行了29小時，拿到了500多萬元的輔助服務費。

 

在這個新建立的市場中，首次引入市場價格機制，電價是變量，根據火電機組調峰深度不同，引入“階梯式”浮動報價及分攤機制，按照“多減多得、少減少得”的原則，提高獎罰力度，以更高的補償價格激勵火電企業增加調峰深度。市場化機制激發了火電企業主動調峰的積極性，挖掘出現有火電機組的調峰潛力，鼓勵供熱機組開展靈活性改造，實現熱電解耦，在保證供熱前提下進行深度調峰，這需要較長時間去引導。

 

對于火電企業來說，輔助服務費遠比賣電的利潤更可觀，這是參與改造的最大動力。“要讓市場機制轉起來，還要輔以可持續性的政策，比如補貼的具體實施細則、輸配電價可以降多少、如何有效地參與現貨市場，這些都需要統籌考慮，讓不同的市場協調起來。”吉林電力交易中心有限公司市場部主任韓松說。

 

多管齊下助力清潔能源消納

 

對于吉林電網來說，盡管邁出了市場化的第一步，但清潔能源消納難題仍需要多方努力。“不應該讓任何一方去單獨承擔所有的責任，而是要綜合源—網—荷進行協調優化。”崔楊在采訪中表示。

 

年內，扎魯特—青州特高壓直流工程即將建成投運，將給吉林省冗余電力增加外送通道。“為了配合特高壓送出，吉林電網規劃建設500千伏扎魯特—吉林配套工程和長嶺、向陽輸變電工程，規劃投產變電站3座，新增變電容量340萬千伏安，新建500千伏線路830公里。這些工程將于2017年末和2018年初陸續投產，屆時將大幅提高吉林電網的外送能力。”國網吉林電力發展策劃部副主任閆浩說，盡快升級吉林電網網架結構，是進一步解決吉林省風電消納和電力結構失衡的關鍵。

 

通過各方努力，吉林省清潔能源消納情況向好。

 

2016年，東北分部協調三省一區支援吉林省風電消納121次，多接納風電5.8億千瓦時；2017年1～5月，支援吉林風電消納83次，多接納風電4.3億千瓦時，支援最大電力達到254萬千瓦。

 

在跨省調峰輔助服務機制的支持下，國網吉林電力積極推進富余電力跨區現貨交易、風電清潔供暖試點項目、風電送華北交易、風電送北京清潔供暖交易、風電參與大用戶直供電、輔助調峰市場等多種市場化交易，2017年共消納風電8.24億千瓦時，占風電總發電量的23%。其中，通過富余電力跨區現貨交易累計多消納風電0.09億千瓦時，輔助服務調峰市場多接納風電3.2億千瓦時，送華北交易多接納風電3億千瓦時，送北京供暖交易多接納風電0.3億千瓦時，省內清潔供暖項目多接納風電0.9億千瓦時，省內大用戶直供交易多接納風電0.75億千瓦時。

 

在精益調度方面，國網吉林電力充分利用電網裕度，推進并網新能源場（站）功率控制子站接入工作，實現新能源場（站）自動發電調節全覆蓋。“利用新能源智能調度控制系統，吉林電網2016年增發風電電量2.95億千瓦時。”國網吉林電力調度中心水電及新能源處副處長孫勇說。不僅如此，國網吉林電力調度中心加強常規機組調峰能力管理，開展30萬千瓦火電機組啟停調峰研究，組織供熱機組深度調峰實驗，落實火電機組非常規調峰措施。優化檢修計劃安排，結合短期新能源功率預測，及時調整風電送出通道設備檢修時間，2016年因風電出力較大共調整送出通道檢修作業25次，多接納風電2億千瓦時。

 

作為較早發展清潔能源的地區之一，國網吉林電力不斷推進科技創新，建成國內自主研發的智能電網調度支撐平臺，研發并投入國內調度系統首套風電功率預測系統、計及風電節能調度計劃系統和智能風電調度控制系統。建成較為全面的風電調度支撐體系，實現了對風電可監測、可預報、可調度，利用支撐決策系統，每年可減少棄風10%。目前還承擔了國家科技支撐計劃項目“消納風電的熱—電聯合優化規劃及運行控制技術”，開展城市供熱機組及供熱系統特性研究，利用供熱實時在線監測系統，挖掘供熱機組及供熱系統調峰潛力，2016～2017年內供熱期間多消納風電0.3億千瓦時。

 

2017年1～5月，吉林省新能源累計發電量41億千瓦時，占總發電量的15%，占全省供電負荷的21%。風電累計發電量36億千瓦時，同比增長26%，光伏發電累計發電量3.4億千瓦時，同比增長842%。這一組數據表明，在市場與源—網—荷多方的積極作用下，清潔能源消納的難題在東北地區找到突破口。未來，這個初具雛形的市場對清潔能源消納將發揮多大作用，我們拭目以待。