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      山東售電市場|光伏消失那刻 誰的綜合收益上漲?

      來源:北極星電力網  

      【到了太陽落山之時,光伏沒了(出力逐步或突然降低),各省電力系統(tǒng)如何應對?】


      (資料圖片僅供參考)

      ——《光伏高發(fā),全國午間谷電蔓延》后續(xù)

      (來源:微信公眾號“享能匯” 作者:享能匯工作室)

      預計閱讀時間:9分鐘

      本文內容包括:

      調節(jié)能力不足,出現(xiàn)棄風棄光,山東“爬坡”市場出爐

      新型電力系統(tǒng)重要新概念之一:凈負荷

      新型電力系統(tǒng)第二個重要概念——山東爬坡服務提供者快不快?

      三大原因,山東更需要爬坡市場

      爬坡,與其說是輔助服務更新,不如說是山東現(xiàn)貨市場升級

      新趨勢:全國晚高峰前移

      除了電源側改革,還有靈活性可中斷負荷可用

      1.調節(jié)能力不足,出現(xiàn)棄風棄光,山東“爬坡”市場出爐

      山東光伏已經成長為省內第二大電源,從煤電大省,發(fā)展到光伏裝機以及新型儲能裝機第一大省。

      能源轉型之際,省內的市場規(guī)則更迭頻繁。

      8月第二周,山東又迎來一個“首發(fā)”——《山東電力爬坡輔助服務市場交易規(guī)則(征求意見稿)》(以下簡稱“山東爬坡意見稿”)出臺,這是國內首個正式出爐的爬坡品種。

      “山東爬坡意見稿”的編制說明對文件起草必要性作出解釋:

      “新能源高比例接入對系統(tǒng)靈活爬坡能力提出了迫切需求。截至今年7月底,山東電網新能源裝機容量已達7470萬千瓦(其中光伏裝機5048萬千瓦、占新能源總裝機67.6%),超過直調煤電裝機,占全網總裝機比例為44.3%。新能源高比例接入和“多光少風”的裝機結構,電網調度用電負荷的波動性和不確定性增加,在光伏大發(fā)日中午呈現(xiàn)典型的深V型曲線。”

      在山東電力現(xiàn)貨市場運行中,部分時段已出現(xiàn)系統(tǒng)調節(jié)能力不足的情況,一方面導致產生尖峰電價,增加了用電成本,另一方面增加了系統(tǒng)二次調頻壓力,不利于電網安全可靠運行。

      表1:來自“山東爬坡文件”編制說明

      所謂爬坡,分為上爬坡和下爬坡。粗暴點解釋*的話,上爬坡,就是指當風光發(fā)電時,必須有一定量的火電機組趴在低出力水平,隨時準備上爬坡,如果風光不消失,火電就一直趴在低出力水平做備胎;而下爬坡的目的,則類似于調峰,減少棄風棄電。(*此解釋不計入負荷波動)

      表2:如題

      說起來,爬坡就是讓可控電源“做小伏低”,而頂著“主角光環(huán)”的不可控風光,方可來去自如。

      盈術華亮CEO張驥告知:“山東以前很少出現(xiàn)棄風棄光,但隨著新能源發(fā)電比例的升高,如果不設法增加調節(jié)資源,大規(guī)模的棄風棄光就難以避免。”

      2.新型電力系統(tǒng)重要新概念之一:凈負荷

      新能源裝機與日俱增的新型電力系統(tǒng)里,“凈負荷”和“爬坡”是兩個很關鍵的概念。

      參與現(xiàn)貨市場的主體,很熟悉“凈負荷”概念。

      山東電網的系統(tǒng)凈負荷=電網總負荷需求-新能源功率-外電聯(lián)絡線功率-不可調節(jié)電源出力。

      “山東爬坡意見稿”起草說明提到的“深V曲線”,是“鴨子曲線”的進化版本。“鴨子曲線”概念最早于2008年提出,“鴨腹”在低位,指日間的凈負荷需求減少,“鴨脖”在高處,指的是日落時凈負荷需求劇增。

      十幾年來,隨著新能源發(fā)電量的提升,“鴨腹”越陷越深,在國外,也演化成為“峽谷曲線Canyon Curve”(見下圖1)。

      圖1:來自ElectricPowerResearchInsituteCEOArshadMansoor描述

      再看我們山東今年勞動節(jié)期間,出現(xiàn)連續(xù)負電價這兩天的分時曲線。

      5月1日,早上8點多的負電價之前2個小時內,電價是不是沒有緩坡,幾乎直沖下來的?

      5月2日16點以后,電價又是從負值驟然抬頭上去的,也幾乎沒有緩坡。

      圖2:山東電力現(xiàn)貨市場2023/5/1-5/2分時電價數(shù)據(jù)

      這就是凈負荷驟降,凈負荷驟升。

      今年1月1日,山東零售市場開始執(zhí)行新的峰谷系數(shù),可以看到三點吻合現(xiàn)貨市場規(guī)律:

      午間出現(xiàn)深谷時段(深藍色),和現(xiàn)貨深V曲線吻合。

      春、夏、秋季下午的尖峰時段(大紅色),相較之前,都往前移動了1小時,更接近光伏消失的時刻。

      冬季14:00-16:00之間,原本是平段-高峰-尖峰的圓滑型線條,現(xiàn)在則是從谷段突然變成尖峰的陡峭型線條。

      享能匯制圖3:山東零售市場峰谷系數(shù)變化

      2020年加州夏季停電事件中,日落時分凈負荷飆升也是誘因之一。

      8月14日17:00-19:30這段時間內,可再生能源提供的負荷從10032兆瓦降到3094兆瓦,當天的凈負荷高峰在18:55分左右,由于新能源出力驟降,燃氣機組又恰好出現(xiàn)故障,引發(fā)輪停。

      享能匯工作室根據(jù)CAISO專家分析改編的畫本《一份致州長的《停電根本原因分析》——美國加州電力故事連載2介紹了詳細始末(有興趣可以了解輪停始末分析,見下圖3)。

      圖3:來自文章:對2020年8月14日加州電力市場凈負荷高峰描述

      3. 第二個重要概念——爬坡,比比誰更快!

      爬坡輔助服務則是圍繞凈負荷開展的。

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