2016年广西电网调峰弃水问题及应对措施和建议

·牟才荣　林　洁　杨小卫

2016年广西电网调峰弃水问题及应对措施和建议

·牟才荣林洁杨小卫

一、问题的提出

2016年，广西电网预计将新增装机容量610.65万千瓦（其中：核电108.6万千瓦、火电402万千瓦、水电6万千瓦、风电84.05万千瓦、光伏10万千瓦），同时购云电电量增加50亿千瓦时，达到95亿千瓦时。根据负荷需求的预测分析，2016年广西区内电量需求为负增长，预计2016年统调最高负荷需求1610万千瓦，同比减少1%，统调发受电量需求976亿千瓦时，同比减少0.7%。而电网发受电量能力达1500亿千瓦时，预计水电可发电量480.2亿千瓦时（其中区内水电354.4亿千瓦时、购西电水电125.8亿千瓦时），电网最大发受电能力达2890万千瓦。2016年电力电量平衡整体有较大富余，其中10月最大电力盈余1210万千瓦、月最大电量盈余67亿千瓦时，全年盈余电量523亿千瓦时。

在用电需求比上年减少0.7%，发电供给侧新增电量高达120.5亿千瓦时（其中云电入桂新增50亿千瓦时，防城港核电新增66亿千瓦时，风电新增4.15亿千瓦时）的情况下，广西电网2016年电力供应非常富裕，水电低谷弃水问题十分突出。

为尽可能吸纳水电，减少低谷弃水电量，我们按照电量平衡法、调峰缺额法及低谷弃水累加法等三种方法对弃水情况进行了详细测算。测算分析表明，如果不采取措施，核电机组全年发电利用小时按7600小时，按照电量平衡法测算的水电弃水电量高达60亿千瓦时，若防城港核电年度电量按照5500小时安排、机组参与深度调峰、汛期弃水严峻时停机参与调峰，弃水电量可以降至24亿千瓦时左右。

另外，如果云电送桂电量按照2015年每月实际送电计划总共50亿千瓦时考虑，即比原计划送电广西100亿千瓦时减少为50亿千瓦时，则广西电网弃水电量还将明显下降，控制弃水效果将十分明显。

二、电网调峰弃水电量的科学测算

（一）测算调峰弃水电量的边界条件

1.区内电量需求增长缓慢

根据当前广西国民经济发展趋势及经济下行压力较大的情况，预测2016年广西区内电量规模为976亿千瓦时，比上年电量规模下降0.7%。

2.外购电量条件

（1）云电入桂电量

广西区政府与云南省政府签订有购电框架协议，按照框架协议2016年云电入桂电量为100亿千瓦时，考虑执行协议允许偏差至少应购95亿千瓦时。

（2）外购西电电量

广西拥有天生桥一级电站25%、天生桥二级电站41%及龙滩电站50%电量分配份额，另外，广西投资建设的贵州兴义燃煤火电厂60万千瓦机组的发电量也需要送回广西。以上简称西电总计2016年需购西电电量为145.6亿千瓦时。

3.燃煤机组的供热最小发电负荷

按照区工信委最新组织专家核查确定，2016年广西电网内燃煤机组有9个电厂具有供热功能，主要有柳州电厂、来宾电厂、永福电厂、钦州电厂、南宁电厂、防城港电厂等，为了保证供热企业正常生产，电网调度机构需要相应保证供热发电机组最小开机发电负荷。

4.可再生能源的全额消纳

按照广西能源局规划及可再生能源企业的投资建设计划，2016年广西电网内将新投产风电84万千瓦，太阳能光伏10万千瓦，预计新增发电量4.15亿千瓦时。

5.核电机组的安全发电负荷需保证

为了保证防城港核电机组的安全稳定运行，经同核电公司共同开展了技术论证，核电机组可开展有限条件的启停及降负荷调峰运行。因此，本计算拟定核电机组运行边界条件为：在发电小时为7600小时情况下，2016年2月、5～10月按80%发电负荷率调峰运行，其他月份按100%负荷率运行。在发电小时为6500小时情况下，2016年2月、7～10月按50%发电负荷率调峰运行，5～6月按80%负荷率运行，其他月份按100%负荷率运行。在发电小时为5500小时情况下，2016年2月、10月按50%发电负荷率调峰运行，5～6月按80%负荷率运行，7～9月停机，其他月份按100%负荷率运行。

6.保证电网安全稳定技术支撑必开燃煤机组

为了保证电网安全稳定运行降低电网安全风险，需要安排部分燃煤机组开机按最小发电负荷运行。

以上边界条件是计算分析2016年广西电网电力电量平衡、测算弃水富裕电量的主要依据。

（二）采用多种方法测算弃水电量

采用电量平衡法对2016年广西电网弃水电量进行测算分析，并采用调峰缺额法、低谷弃水累加法对电量平衡法测算结果进行校核。经分析，三种方法计算出的弃水电量有一定差异，但弃水电量趋势可供相互佐证。

1.电量平衡法

防城港核电机组参与调峰的深度及核电机组逐月的发电安排对系统调峰及经济运行将产生重大影响。丰水期5～10月按照满足电网安全、供热需求下的火电最小开机方式，火电最小开机容量为484万千瓦的50%参与低谷调节平衡（预计全年火电发电利用小时约2230小时，发电量305亿千瓦时），同时西电及云电按总调安排计划电量及最小电力全额购买的条件下，用电量平衡法测算的调峰弃水电量为：①若核电机组按常规发电利用小时7600小时、调峰深度80%运行，预计全年弃水电量60亿千瓦时，全年最大低谷弃水电力约330万千瓦；②当核电发电利用小时下降到6500小时、节假日及汛期调峰深度按50%运行，预计全年弃水电量44亿千瓦时，全年最大调峰弃水电力约260万千瓦；③当核电发电利用小时下降到5500小时、节假日及汛期调峰深度按50%甚至停机运行，预计全年弃水电量24亿千瓦时，全年最大调峰弃水电力约210万千瓦。（见表1、表2）

表1　2016年充水情况（电量平衡法）单位：亿千瓦时

表2　采取相应措施后弃水电量变化情况（电量平衡法）单位：亿千瓦时

2.调峰缺额法

丰水期5～10月火电机组按照安全、供热最小开机方式，最小开机容量为484万千瓦，火电最低出力按开机容量的50%，核电机组最小出力按开机的80%，水电最小出力参照2015年实际发电情况，考虑2016年整体统调负荷下降，按照调峰缺额法测算弃水情况为：2～12月将出现24～330万千瓦富裕水电电力，按每天低谷时段弃水8小时测算，全年低谷弃水电量将达到42亿千瓦时，参考2015年弃水情况，低谷弃水电量约占总弃水电量的75%，预计全年弃水电量约56亿千瓦时。当核电发电利用小时分别下降到6500小时、5500小时情况下，低谷弃水电量将分别下降至36亿千瓦时和29亿千瓦时，对应全年弃水电量约48亿千瓦时和39亿千瓦时。（见表3、表4）

3.低谷弃水累加法

根据调峰平衡结果，2016年6～10月广西存在24～260万千瓦富裕水电电力，富裕水电电力的增加主要是由于防城港核电机组投运、云电入桂电量的增加以及负荷总体需求下降造成。2016年7～9月按核电全停参与调峰、云电低谷比2015年新增60～100万千瓦电力、系统平均低谷负荷比2015年下降20万千瓦测算，按照低谷弃水累加法测算，2016年广西电网低谷时段（平均每天8小时）将比2015年新增弃水电量16.5亿千瓦时，参考2015年弃水情况，低谷弃水电量约占总弃水电量的75%，预计全年新增弃水电量约22亿千瓦时，加上2015年已经发生的弃水电量8.34亿千瓦时，测算2016年弃水电量约为30.3亿千瓦时。（见表5）

（三）减少云电送桂电量对弃水电量的影响

如果云电送桂电量按照2015年每月实际送电计划总共49.1亿千瓦时考虑，应用电量平衡法进行弃水敏感性计算分析，火电丰水期5～10月按照满足电网安全、供热需求的最小开机方式测算，通过2016年广西电网电力电量平衡计算分析，广西电网2016年基本可以不弃水。（见表6）

表3　2016年弃水情况（调峰缺额法低谷按照8小时计算）单位：亿千瓦时

表4　采取相应措施后弃水电量变化情况（调峰缺额法低谷按照8小时计算）单位：亿千瓦时

三、应对电网弃水调峰问题的措施建议

（一）系统运行精心控制方面

1.加强电网日常运行的精细化调控

提高系统负荷预测、来水预测的准确性，挖掘区内各种电源的调峰潜力，对区内火电机组开机方式及运行出力进行滚动优化。

2.挖掘可调节水电站的调峰潜力

在汛期统调水电站中，根据不同水电站来水不同、季（日）调节能力不同，挖掘可调节水电站的调峰潜力，加强水情预报，精心调度、统筹安排，努力减少弃水电量。

3.协调西电水电参与调峰

密切跟踪总调调度的天一及龙滩电站的来水及水库水位情况，利用购西电（天一、天二及龙滩）份额电力电量深度参与广西电网调峰，提高区内水电电量利用率。

4.研究制订火电最小开机方式

在保证电网安全稳定前提下，根据各月电网设备检修、负荷需求、热电机组供热及水电来水情况，研究制订火电最小开机方式，以适应水电富裕情况下多发水电需要，避免不必要的火电占用水电发电空间。

5.火电机组深度调峰运行

对于按电网最小方式开机的火电运行机组，在水电富裕调峰困难时段，按深度调峰（指最小技术出力按容量的20～30%考虑）方式安排发电负荷，并严格进行发电负荷曲线的考核。利用来宾BOT机组调峰性能强的特点，必要时安排启停调峰。

6.加强对自备电厂的运行管理，要求其参加系统调峰运行

加强对并网运行的大型自备机组运行管理，在汛期水电富裕时段，督促其参与电网调峰运行，低谷时段降低发电出力，可能情况下白天也要减负荷运行。

（二）宏观调控方面

1.适当调减云电送桂电量

根据2016年广西用电需求放缓及电力体制改革新形势，深入研究云电送桂规模、曲线、价格对广西电力电量平衡、电力企业经营乃至电力长远发展的影响，主动向自治区政府有关部门汇报沟通，推动广西、云南两省区政府尽快协商确定2016年及“十三五”云电送桂电量规模安排。

2.协调调减核电年度计划电量

协调总调参考广西区工信委对核电调控思路（核电利用小时为火电基础利用小时数的2.5倍），防城港核电2016年利用小时数暂按5500小时左右安排，但是该利用小时数远低于国内其他地区的核电利用小时数，需要与政府电力主管部门、核电厂充分协商沟通，确定各方都能够接受的发电小时数。

3.加快建立市场化的供需平衡补偿机制

鉴于广西当前及未来几年用电需求趋缓、电力供应出现富余，水火、火火、火核之间矛盾日益突出，亟需建立市场化的电力供应合理补偿机制，开展水火、火火、火核之间的发电权交易等市场化交易模式，平衡各类电源企业利益，缓解生产经营压力，维护系统安全和社会稳定。

4.探讨参与广东电力市场竞争售电的可能性

广东电力市场规模较大，已经建立了电力交易系统，利用电改实施电力市场化交易机制，研究电网公司代区内火电参与广东电力市场竞争交易，按照“价格传导”模式增加广西电网送广东电量，拓展广西售电规模。

5.西电水电公平承担弃水电量问题

在广西电网水电大量弃水情况下，建议广西购西电水电也应该按比例承担部分弃水电量，体现公平、公正的调度原则。

（作者单位：广西电网公司）

表5　2016年弃水情况（低谷弃水累加法低谷按照8小时计算）单位：亿千瓦时

表6　云电按2015年水平测算弃水电量（电量平衡法）单位：亿千瓦时