上個周末,浙江多地再次登上全國最熱前十榜單;此前,世界氣象組織(WMO)和歐洲哥白尼氣象中心共同發(fā)布聲明稱,今年7月是全球有記錄以來最熱的月份,多項氣溫紀錄被打破;7月中旬,“浙江熱到全國第一”也曾沖上社交平臺熱搜榜……
每年夏秋季,全民開啟空調(diào)等制冷電器,疊加工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用電,都會讓電力總需求激增。近兩年極端高溫頻發(fā),電力保供任務尤為艱巨?!坝宥认摹笔钱斍半娏Ρ9┑年P鍵詞,時段通常是6月15日至9月15日。在今年7月的第一波高溫之下,浙江全社會電力負荷較去年同期提前8天突破1億千瓦。
當前,全國正處于經(jīng)濟恢復和產(chǎn)業(yè)升級的關鍵期,還需繼續(xù)加強保供形勢預判。浙江怎樣度過用電尖峰時刻?如何進行調(diào)度和調(diào)劑,保障全省電網(wǎng)日常運行?近日,記者走訪浙江電力調(diào)度控制中心、浙能電廠等地,尋找答案。
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“尖峰時刻”怎樣疏解
讓供需曲線像高原而非高峰是最佳選擇
浙江不缺電量,缺的是電力。
如果把全省電網(wǎng)比作四通八達的公路網(wǎng),那么電就是行駛在公路上的汽車。其中,電量相當于一段時間內(nèi)過路車輛的總數(shù),對應單位是千瓦時(度);電力是公路的輸送能力,表明每一時刻最多能通過多少輛車,對應單位為千瓦。
不過,電路可不像公路,它絕不能堵車,面對時刻變化的全社會用電需求(即用電負荷),供應和需求兩端必須時刻實現(xiàn)平衡。
2022年,浙江用電總量達到5799億千瓦時,與韓國、德國相當;最高用電負荷超1.02億千瓦,超過德國、法國的體量。兩者均處于全國第4位,對電力調(diào)度工作而言,是個不小的挑戰(zhàn)。
為啥說浙江缺電力而非電量?去年7月至8月,全省用電量同比增長10%以上,尤其在8月增長超過15%,供應量并沒有拖后腿;而全省機組負荷率達到97%以上的“尖峰時刻”,在全年中僅占23個小時,“缺電”其實是在高峰、尖峰期“交通”難以疏解。
“為了滿足尖峰時刻而去新建電廠、增購外來電,其實并不經(jīng)濟。”國網(wǎng)浙江電力調(diào)度運行處副處長孫文多說,“通過電力調(diào)度,讓供需曲線像高原而非高峰,是最佳選擇?!?/p>
怎么調(diào)?電網(wǎng)一頭連接燃煤燃氣電廠、水電站、風力光伏發(fā)電站等各種電源,一頭連接居民、企業(yè)等用戶。用戶不可控,傳統(tǒng)的調(diào)度方式是讓發(fā)電匹配用電需求。
“50赫茲,是全電網(wǎng)的統(tǒng)一頻率。每個省都搭建了自動發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC),它實時監(jiān)視整個電網(wǎng),通過智能運算生成控制指令,調(diào)整機組的發(fā)電安排,保障全網(wǎng)穩(wěn)定運行?!眹W(wǎng)浙江電力調(diào)度運行處專職詹文達說。
近日,在浙能樂清電廠的總控室大屏上,記者看到,6月中旬投產(chǎn)的兩臺大型機組,運行負荷率在84%至86%之間不斷跳動?!叭济簷C組會按照浙江電力調(diào)度控制中心的負荷指令自動調(diào)整機組負荷,高峰時段幾乎一分鐘就接一個指令,調(diào)整幅度從一兩萬千瓦到10萬千瓦不等?!闭隳軜非咫姀S運行部副主任陳豪介紹。
去年8月,樂清電廠建設了20兆瓦儲能設備,這臺“大型充電寶”不僅有每小時充放2萬度電的功能,還可以和燃煤機組聯(lián)動配合電網(wǎng)調(diào)度。陳豪介紹:“原本機組發(fā)電功率一分鐘可增減1.5萬千瓦,有電池之后1秒就能增減2萬千瓦,響應速度是水電機組的1.4倍、天然氣機組的2.3倍?!?/p>
除了自產(chǎn)自用,外來電也是重要保障。6月底,白鶴灘水電站送浙特高壓通道投運,四川水電通往浙江再添800萬千瓦“高速公路”。按照政府間年度協(xié)議,目前,來自四川、寧夏、安徽、福建等省區(qū)的電力正源源不斷送入浙江。大規(guī)模外來電接入對電網(wǎng)穩(wěn)定帶來挑戰(zhàn),而隨著異常天氣越來越頻繁,高溫干旱、來水偏枯又加劇了不確定性。
7月至8月,浙江還和長三角地區(qū)多個兄弟省份開展電力互濟,也就是利用兩省用電高峰時段的差異,交換等量的電力資源。比如浙江在傍晚光伏減弱時常出現(xiàn)供電緊張的態(tài)勢,安徽一般在晚間迎來用電高峰。從7月1日起,安徽在16時到18時為浙江送電,浙江則在20時到22時為安徽送電。這樣的跨省調(diào)度也在考驗電網(wǎng)的輸送調(diào)配能力。
調(diào)度看似是存量游戲,卻與保電量、穩(wěn)電價密不可分。去年,水電大省四川因高溫干旱出現(xiàn)罕見的電力缺口,一定程度加劇了江浙等地供需緊張的態(tài)勢。為滿足用電需求,浙江通過省間電力現(xiàn)貨市場臨時增購高價電,并面向工商業(yè)用戶采取錯峰用電、讓電于民的措施,但也因此推高了用能成本。如果能統(tǒng)籌分配好電力資源、疏解高峰期壓力,將有助于緩解夏季缺電、電貴的局面。
“電力大腦”如何運轉
根據(jù)人口、產(chǎn)業(yè)等變化不斷修正迭代
浙江電力調(diào)度控制中心,是全省電力資源的總控室。
上個月,調(diào)度員們剛打完今年夏天的第一場硬仗。7月14日中午,浙江全社會用電負荷首次突破1.1億千瓦,比4個三峽電站所有機組開足馬力還要多。
可以想象,如果在高峰出現(xiàn)后才反應,不可避免地會出現(xiàn)調(diào)度不開、供應遲緩等滯后的情況。能不能預知用電需求的走勢,提前做好電力資源布局?首戰(zhàn)告捷離不開聰明的“電力大腦”。
走進浙江電力調(diào)度控制中心,“經(jīng)濟運行數(shù)字駕駛艙”的電子屏占滿整個墻面。不同模塊和各色曲線,有的做同期對比,有的正實時變化,調(diào)度員抬頭就能掌握“電力大腦”提供的關鍵信息。他們面前是兩臺電腦和一臺座機,鈴聲一響就快速接聽、溝通調(diào)度安排。
浙江電力調(diào)度控制中心調(diào)度員黃啟航介紹,去年5月,研發(fā)團隊整合全省電力數(shù)據(jù)、開發(fā)大數(shù)據(jù)計算模型,打造出數(shù)字駕駛艙?!澳P筒粌H基于歷史數(shù)據(jù),還要考慮當下的產(chǎn)業(yè)因素、用電習慣。”比如溫臺地區(qū),不少中小微企業(yè)習慣在每月1日和15日放假,隨之工業(yè)用電負荷就會明顯下降。
其中,平衡預警屏模塊起關鍵的預報作用。它會自動生成未來24小時的備用電力預測曲線,每分鐘實時更新,以此指導控制中心生成調(diào)度指令。如果發(fā)現(xiàn)未來4小時內(nèi)某個時刻的備用發(fā)電能力不夠,大屏就會變紅告警,并為調(diào)度員提供輔助決策建議,看是否要增開發(fā)電機組或購買外來電。
“原先,調(diào)度員需要每15分鐘根據(jù)各地數(shù)據(jù)和專業(yè)經(jīng)驗來更新負荷預測情況,有了數(shù)字駕駛艙,不僅大幅提高了預測精準度,還降低了人工維護頻次,大大減輕我們的工作量?!秉S啟航說。
結束一天的戰(zhàn)斗,“電力大腦”還會復盤評估、充盈“頭腦”?!皼]有一勞永逸的模型,必須根據(jù)地區(qū)的人口、產(chǎn)業(yè)等變化,不斷修正迭代。”黃啟航說,目前,數(shù)字駕駛艙的超短期預測精度已提升至99.5%。
不過,比起規(guī)規(guī)矩矩按調(diào)度行事的火電,以風電、光伏為主的新能源電力可不聽話。 “天氣是最關鍵的影響因素,一朵云過境就能讓光伏發(fā)電大受影響?!睂O文多說。新能源靠天吃飯,隨機性、間歇性和波動性極大。同時,午休時間光伏大發(fā)、半夜風機高速運轉,往往和生產(chǎn)生活用電高峰錯配。
以往,新能源電力因不受控制被稱作“垃圾電”,如今其規(guī)模已不容忽視。今年3月,浙江新能源裝機突破3000萬千瓦,日發(fā)電量最高達1.56億千瓦時,已成為全省第二大出力電源。尤其是浙江分布式光伏規(guī)模較大,零散在屋頂上的“微電源”,讓電網(wǎng)控制對象激增至數(shù)萬個,預測難度指數(shù)級上升。
為了摸準新能源的“怪脾氣”,研發(fā)團隊把天氣預報和電力數(shù)據(jù)疊加起來,開發(fā)出針對新能源的預測系統(tǒng),抓住一陣風、一縷光、每一度溫差的變化,剖析它們與能量間的兌換密碼。今年1月至7月,光伏和風電功率預測準確率分別為96.4%和91.4%,遠高于行業(yè)要求80%的預測標準。
如今,一些用電新特征正在形成:傍晚下班前,光伏已經(jīng)歇業(yè)、用電仍在高峰,需要火電全力頂上;晚上睡前時間,外來電替換火電進行滿功率輸送,與鄰省用電高峰相統(tǒng)籌?!耙郧笆巧衔绾拖挛绺饕粋€高峰,隨著新能源的大規(guī)模加入,調(diào)峰難點從白天變?yōu)榘砗屯黹g?!秉S啟航說。
短短一年多,數(shù)字駕駛艙有了兩套模式。模式一以滿足全部電力需求為導向;模式二則是以用電成本最優(yōu)為導向,考慮發(fā)用電的經(jīng)濟性。從“夠用”到“實惠”,浙江智慧電網(wǎng)展現(xiàn)出更大的抱負。
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