杜強(qiáng),張小雷,郭強(qiáng)
(中廣核新能源投資(深圳)有限公司安徽分公司)
隨著風(fēng)電、光伏等新能源并網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模的不斷增加,電網(wǎng)消納問(wèn)題日益凸顯,為保障整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,電網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)則”對(duì)新能源場(chǎng)站的考核日益嚴(yán)格,自2018年以來(lái),山東、華東、新疆等地能源監(jiān)管局陸續(xù)出臺(tái)或調(diào)整了“兩個(gè)細(xì)則”考核標(biāo)準(zhǔn),“兩個(gè)細(xì)則”考核的整體趨勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)格。一方面考核范圍不斷擴(kuò)大,從最初的西北地區(qū)擴(kuò)大至全國(guó)范圍,2019年下半年,考核已經(jīng)在全國(guó)各省份開(kāi)展。另一方面,考核的場(chǎng)站類(lèi)型也開(kāi)始向分布式電站蔓延,5MW 以上的分布式項(xiàng)目在功率預(yù)測(cè)、AGC/AVC 等信息化方面開(kāi)始全方位向集中式電站靠攏。如何避免或最大限度降低受電網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)則”考核也成為各新能源企業(yè)密切關(guān)注的問(wèn)題之一。
2019年 12月9日,華東能監(jiān)局發(fā)布關(guān)于開(kāi)展《華東區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》和《華東區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》正式運(yùn)行工作的通知,由此華東區(qū)域電網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)則”在安徽落地并進(jìn)入正式考核階段。
華東區(qū)域“兩個(gè)細(xì)則”主要考核內(nèi)容分為調(diào)度管理、檢修管理和技術(shù)管理三大部分,其中調(diào)度管理主要包括:日常調(diào)度運(yùn)行管理、發(fā)電曲線(xiàn)偏差、調(diào)峰考核、一次調(diào)頻考核、AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)考核、無(wú)功調(diào)節(jié)考核、非計(jì)劃停運(yùn)考核、黑啟動(dòng)考核、FCB(快速甩負(fù)荷)考核共9 條;檢修管理主要包括:檢修管理基本考核、發(fā)電廠升壓站重復(fù)檢修停電考核、檢修超期考核3 條;技術(shù)管理主要包括:繼電保護(hù)考核、通信考核、自動(dòng)化考核、勵(lì)磁系統(tǒng)和PSS 裝置考核、高壓側(cè)或升壓站電氣設(shè)備運(yùn)行方式考核、資源來(lái)源信息傳送考核(功率預(yù)測(cè)考核)6 條。下文將就當(dāng)前安徽區(qū)域電網(wǎng)已開(kāi)始執(zhí)行且對(duì)新能源場(chǎng)站影響較大的考核內(nèi)容進(jìn)行具體分析:
根據(jù)2019年安徽電力數(shù)據(jù)月度簡(jiǎn)報(bào),全省風(fēng)電平均利用小時(shí)數(shù)為1809h,本文將以裝機(jī)為10 萬(wàn)kW 的風(fēng)電場(chǎng)作為計(jì)算樣本,則該樣本年上網(wǎng)電量為18090 萬(wàn)kW?h,取樣本月平均上網(wǎng)電量 1500 萬(wàn) kW?h,標(biāo)桿電價(jià) 0.3844 元 /kW?h 進(jìn)行考核金額計(jì)算。
按照《華東區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)并網(wǎng)運(yùn)行管理細(xì)則)第一章第六條規(guī)定,調(diào)峰考核主要分為:基本調(diào)峰能力未具備、調(diào)峰能力下降、與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)銜接三個(gè)部分,由于新能源場(chǎng)站不具備調(diào)峰能力,且《安徽電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則》已于2020年元旦開(kāi)始正式執(zhí)行,故安徽區(qū)域新能源場(chǎng)站直接參與調(diào)峰輔助服務(wù)分?jǐn)?,具體規(guī)則為:當(dāng)全省燃煤火電機(jī)組進(jìn)行深度調(diào)峰(安徽區(qū)域?yàn)?0%額定容量以下)時(shí),全省新能源場(chǎng)站根據(jù)火電深度調(diào)峰時(shí)間段內(nèi)上網(wǎng)電量,占此時(shí)間段內(nèi)全省新能源場(chǎng)站總上網(wǎng)電量占比進(jìn)行分?jǐn)偅謹(jǐn)傎M(fèi)用用于對(duì)參與深度調(diào)峰的火電廠進(jìn)行補(bǔ)償。
此項(xiàng)考核費(fèi)用與電網(wǎng)消納有較大關(guān)系,且制度內(nèi)未設(shè)分?jǐn)偨痤~上限,例如春節(jié)或疫情等特殊情況,全省高耗能企業(yè)停產(chǎn),新能源場(chǎng)站的分?jǐn)傎M(fèi)用將大幅增加。
新能源場(chǎng)站機(jī)組不具備一次調(diào)頻功能,直接被考核。度考核費(fèi)用計(jì)算方式為F=WKα一次調(diào)頻C機(jī)組,安徽區(qū)域風(fēng)電月平均上網(wǎng)電量1500 萬(wàn)kWh,月度考核費(fèi)用約為4324.5 元/月。
2.4.1 母線(xiàn)電壓不合格
發(fā)電廠母線(xiàn)電壓月合格率低于99.5%時(shí),考核費(fèi)用計(jì)算方式為F=0.01(99.5%-λu)Wα母線(xiàn)電壓C機(jī)組,取樣本月平均上網(wǎng)電量1500 萬(wàn)kW?h,最大考核費(fèi)用約為11532 元/月。當(dāng)λu=90%時(shí),考核費(fèi)用為10955.4 元。
2.4.2 AVC 投運(yùn)率不達(dá)標(biāo)
AVC 裝置同相應(yīng)電力調(diào)度交易機(jī)構(gòu)主站AVC 閉環(huán)運(yùn)行,且AVC月投運(yùn)率低于98%時(shí),接受AVC 投運(yùn)率考核??己速M(fèi)用計(jì)算方式為F=0.01(98%-λAVC投運(yùn))WαAVCC機(jī)組,取樣本月平均上網(wǎng)電量1500萬(wàn)kW?h,最大考核費(fèi)用約為5766 元/月。當(dāng)λAVC投運(yùn)=80% 時(shí),考核費(fèi)用為 10378.8 元。
2.4.3 AVC 調(diào)節(jié)不合格
電力調(diào)度交易機(jī)構(gòu)AVC 主站電壓或無(wú)功指令下達(dá)后,AVC 裝置在5min(福建)、3 min(其它)內(nèi)調(diào)整到目標(biāo)指令要求范圍內(nèi)為合格。AVC 調(diào)節(jié)合格率考核費(fèi)用計(jì)算方式為F=(1-λAVC調(diào)節(jié))WαAVCC機(jī)組/100,取樣本月平均上網(wǎng)電量1500 萬(wàn)kW?h,最大考核費(fèi)用約為 5766 元 /月。當(dāng)λAVC調(diào)節(jié)=80%時(shí),考核費(fèi)用為11532 元。
2.5.1日前功率預(yù)測(cè)考核
①風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站日前功率預(yù)測(cè)應(yīng)每日按時(shí)上報(bào),月上報(bào)率應(yīng)達(dá)到100%。未按要求上報(bào)的,每發(fā)生一次,考核費(fèi)用計(jì)算方式為F=K電量比例W當(dāng)月α技術(shù)管理C全廠,取樣本月平均上網(wǎng)電量1500 萬(wàn)kW?h,日前功率預(yù)測(cè)未及時(shí)上報(bào)每月最大考核費(fèi)用約為57660 元/月。正??己速M(fèi)用為2883 元/次。
②日前功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率小于 80%時(shí),每日考核費(fèi)用計(jì)算方式為F=(80%-日前功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率)PNtα技術(shù)管理C全廠,取樣本容量10 萬(wàn)kW,日前功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率低于80%考核費(fèi)用768.8 元/日。
2.5.2 超短期功率預(yù)測(cè)考核
①上報(bào)率應(yīng)達(dá)到100%,少報(bào)一次,考核費(fèi)用計(jì)算方式為F=K電量比例W當(dāng)月α技術(shù)管理C全廠,取樣本月平均上網(wǎng)電量1500 萬(wàn)kW?h,超短期功率預(yù)測(cè)未及時(shí)上報(bào)每月最大考核費(fèi)用約為57660 元/月。正常考核費(fèi)用為28.83 元/次。
②日準(zhǔn)確率小于85%時(shí),每日考核費(fèi)用計(jì)算方式為F=(85%-日準(zhǔn)確率)PNtα技術(shù)管理C全廠。
③月度風(fēng)電功率、光伏發(fā)電功率日前預(yù)測(cè)和超短期預(yù)測(cè)考核費(fèi)用之和最大限值為Fmax=K電量比例W當(dāng)月C全廠,取樣本月平均上網(wǎng)電量1500 萬(wàn)kW?h,月度風(fēng)電功率、光伏發(fā)電功率日前預(yù)測(cè)和超短期預(yù)測(cè)考核費(fèi)用之和最大限值為57660 元/月。
通過(guò)對(duì)以上“兩個(gè)細(xì)則”重點(diǎn)考核指標(biāo)的計(jì)算,華東區(qū)域兩個(gè)細(xì)則對(duì)安徽區(qū)域新能源場(chǎng)站影響較大的部分為調(diào)峰考核(即輔助服務(wù)分?jǐn)偅┘百Y源來(lái)源信息傳送考核(即功率預(yù)測(cè)考核)部分,其中調(diào)峰考核按樣本2020年1、2月份已公示數(shù)據(jù)計(jì)算,平均考核金額為4.5萬(wàn)元每月,其他各項(xiàng)考核均按樣本最大考核限值計(jì)算,其中一次調(diào)頻考核限值為0.43 萬(wàn)元,無(wú)功調(diào)節(jié)考核限值為1.73萬(wàn)元,功率預(yù)測(cè)考核限值為5.77 萬(wàn)元,樣本參與華東區(qū)域“兩個(gè)細(xì)則”在安徽區(qū)域已落地考核金額總計(jì)約12.43 萬(wàn)元,占樣本場(chǎng)站當(dāng)月結(jié)算標(biāo)桿電費(fèi)的2.16%,為新能源場(chǎng)站帶來(lái)一定經(jīng)營(yíng)壓力。
根據(jù)對(duì)華東區(qū)域“兩個(gè)細(xì)則”原文解讀,由于新能源場(chǎng)站暫不具備一次調(diào)峰和一次調(diào)頻能力,接受電網(wǎng)強(qiáng)制考核,其中調(diào)峰考核納入《安徽電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則》進(jìn)行。無(wú)功考核與功率預(yù)測(cè)考核部分,新能源場(chǎng)站可通過(guò)運(yùn)行管理及技術(shù)手段進(jìn)行提升的同時(shí),應(yīng)做好以下幾點(diǎn):
①密切關(guān)注電網(wǎng)政策要求,新建場(chǎng)站建設(shè)期即做好調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備的安裝調(diào)試工作,務(wù)必滿(mǎn)足電網(wǎng)兩個(gè)細(xì)則考核相關(guān)要求,在運(yùn)場(chǎng)站按照電網(wǎng)要求做好設(shè)備改造升級(jí)工作。
②無(wú)功考核部分,新能源場(chǎng)站需做好現(xiàn)場(chǎng)無(wú)功控制設(shè)備的運(yùn)維與維護(hù),高度關(guān)注升壓站母線(xiàn)電壓情況,合理安排站內(nèi)無(wú)功設(shè)備的投切。
③功率預(yù)測(cè)考核部分,配合功率預(yù)測(cè)廠家做好與省調(diào)的溝通協(xié)調(diào),通過(guò)對(duì)安徽省電網(wǎng)功率預(yù)測(cè)考核計(jì)算模型的分析與優(yōu)化,對(duì)場(chǎng)站功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算模型進(jìn)行同步優(yōu)化,穩(wěn)步提升新能源場(chǎng)站功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的上報(bào)率和準(zhǔn)確率。
④做好與電網(wǎng)的溝通配合,及時(shí)完成各項(xiàng)運(yùn)行管理任務(wù),與電網(wǎng)公司一起構(gòu)建安全電網(wǎng),以降低受“兩個(gè)細(xì)則”考核造成的效益損失。
當(dāng)前新能源場(chǎng)站調(diào)峰及調(diào)頻功能尚處于發(fā)展階段,儲(chǔ)能裝置成本高昂且技術(shù)參數(shù)無(wú)法滿(mǎn)足新能源場(chǎng)站全生命周期運(yùn)行要求,區(qū)域電網(wǎng)政策不夠清晰等一系列原因?qū)е庐?dāng)前各新能源公司在落實(shí)電網(wǎng)硬性技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,并未大面積開(kāi)展調(diào)峰及調(diào)頻技術(shù)改造,也是當(dāng)前新能源場(chǎng)站最為經(jīng)濟(jì)的一種運(yùn)營(yíng)模式。隨著技術(shù)的發(fā)展升級(jí),后續(xù)新能源場(chǎng)站參與電網(wǎng)高頻調(diào)節(jié)和高頻調(diào)節(jié)依然存在可能[1]。
根據(jù)安徽電網(wǎng)公布數(shù)據(jù),調(diào)度口徑2019年安徽區(qū)域風(fēng)電新增裝機(jī)171.65MW,全年風(fēng)電裝機(jī)增速為6.93%,光伏新增裝機(jī)為800.77MW,全年光伏裝機(jī)增速為9.46%,生物質(zhì)新增裝機(jī)為202.42MW,全年生物質(zhì)裝機(jī)增速為12.85%,全省新能源裝機(jī)仍處于較快增長(zhǎng)階段,且當(dāng)前光伏總裝機(jī)為9263.6MW,占全省新能源裝機(jī)容量近67.66%。全省調(diào)度口徑新能源裝機(jī)占統(tǒng)一調(diào)度火電裝機(jī)近36.83%,考慮到非調(diào)度管轄光伏近2714MW 裝機(jī),全省新能源裝機(jī)逼近統(tǒng)調(diào)火電裝機(jī)深度調(diào)峰限值(總?cè)萘?0%),為安徽電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性帶來(lái)較大考驗(yàn)[2]。
按照當(dāng)前發(fā)展形勢(shì),安徽電網(wǎng)將嚴(yán)格“兩個(gè)細(xì)則”對(duì)新能源場(chǎng)站的考核,且根據(jù)安徽電網(wǎng)地調(diào)通知,分布式新能源場(chǎng)站后期需在省調(diào)統(tǒng)一安排下納入“兩個(gè)細(xì)則”考核,主要體現(xiàn)為參與《安徽電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則》(即調(diào)峰分?jǐn)偅?。一系列?dòng)作證明,后續(xù)安徽電網(wǎng)將嚴(yán)格新能源場(chǎng)站的并網(wǎng)運(yùn)行管理,加大對(duì)新能源場(chǎng)站的考核,不斷擴(kuò)大區(qū)域“兩個(gè)細(xì)則”的考核范圍和落地程度,可能造成的社會(huì)影響有:
①增加新能源場(chǎng)站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本,給各新能源企業(yè)增加額外的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力,提高了進(jìn)入安徽區(qū)域新能源市場(chǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn);
②對(duì)新能源場(chǎng)站運(yùn)維人員信息化、自動(dòng)化技能水平要求更高更嚴(yán),在熟讀“兩個(gè)細(xì)則”考核條款的同時(shí),需具備現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)維及故障處理能力,能夠做到對(duì)場(chǎng)站被考核情況的有效負(fù)荷,相當(dāng)于從側(cè)面提升新能源場(chǎng)站的人工成本;
③有效提升區(qū)域電網(wǎng)的穩(wěn)定性和自動(dòng)化程度,通過(guò)對(duì)場(chǎng)站AGC、AVC 設(shè)備的運(yùn)行與控制,避免了全站拉停等粗糙的新能源限電方式。整體有利于區(qū)域電網(wǎng)及區(qū)域新能源企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。
當(dāng)前華東區(qū)域電網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)則”在安徽正處于加速落地及完善階段,電網(wǎng)信息化系統(tǒng)建設(shè)尚不足以支撐“兩個(gè)細(xì)則”所有考核項(xiàng)目的計(jì)算與公示,但隨著安徽電網(wǎng)在考核系統(tǒng)建設(shè)方面投入的增加,電網(wǎng)將會(huì)不斷嚴(yán)格兩個(gè)細(xì)則對(duì)新能源場(chǎng)站的考核力度和范圍,通過(guò)對(duì)電網(wǎng)信息化,自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè),全面啟動(dòng)兩個(gè)細(xì)則的考核工作。為新能源公司發(fā)展帶來(lái)挑戰(zhàn)的同時(shí),為電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行增添可靠保障。