湖南电网电量平衡分析

● 湖南电力交易中心有限公司 张明敏 国网长沙供电公司 石 佳

1 湖南电网概况

湖南电网水电装机容量达1600万千瓦，水电发电方式的大小对湖南电网电力电量平衡影响重大。湖南电网小水电多，分为统调水电和非统调水电，湖南电网统调水电是指并入湖南电网的由华中网调、湖南省调和省调委托14个地调调度的水电厂，一般是110千伏及以上电压等级并网的水电厂，装机规模和水库调节性能较非统调水电强。湖南电网非统调水电装机达500多万千瓦，基本上是径流式机组，来水就发，枯水和来水太大都发不了电，非统调水电的运行方式影响湖南电网的统调负荷曲线和统调电量。本文主要研究2011年至2016年湖南电网统调电厂的电力电量平衡问题。

电力调度机构根据负荷需求的变化，开停发电机组，在电力电量平衡时，优先给水电、风电等清洁能源安排消纳空间，剩余发电空间给火电。湖南电网与其他省份最大的区别是水电装机比重大，且很多是小水电，还有就是工业用电占比极低，导致峰谷差大，电网电力电量平衡安排是非常困难。水电、风电等清洁能源大发时，湖南电网负荷低，无法全额消纳清洁能源，2012年、2015年、2016年均通过水电弃水应急交易对外省售出弃水电量。

2 湖南电网用电特性

湖南电网的统调用电量呈现夏季、冬季两个用电高峰，用电高峰季节需要火电、水电来共同支撑。2012、2014、2015年夏季气候较为凉快，用电量比夏季较为炎热的2013、2016年低。湖南电网除夏季、冬季外，统调用电量均较低，水电、风电等清洁能源大方式，火电机组就要降低出力、深度调峰、被迫调峰停机；清洁能源小方式，火电机组需增加出力或增开机组平衡需求。

二季度是湖南电网统调用电量最低的季节，发电较为富裕，多数火电机组停备进行检修工作，只留部分有安全稳定约束的火电机组并网运行。

水电(含黑麋峰抽水蓄能)、火电、新能源（风电、垃圾和生物质电厂）的装机都在增长，新能源装机增速最快。湖南电网统调水电发电量实现连续5年增长，统调水电发电量月度波动大，2011年至2016年汛期 （4～6月）发电量占全年的比重最大，平均比例为35.7%，二季度又是全年统调用电量最低的季节，随着风电、光伏等新能源装机的快速增长，湖南电网已经无法足额消纳清洁能源。

3 2011～2016年统调用电量平衡分析

2011年全省经济发展较快，用电量增速高，但是遭遇了历史上罕见的干旱，降雨量为有历史记录（1910年）以来的最低值，主要水库流域平均降雨量偏少3～6成，年统调水电发电量193亿千瓦时，同比减少22.6%。由于缺煤少水，全年电力电量平衡面临十分紧张的局面，在1月、3月～4月、7月～10月进行了有序用电。年统调火电发电量达到704.6亿千瓦时，创历史记录，同比增长14.2%，统调公用火电利用小时达4739小时。

2012年受宏观经济形势影响，全省用电需求疲软，降水丰富，主网趸售电量降幅高达45%，夏季气温相对不高，年统调用电量同比减少3.4%。因前一年缺电，水电被迫顶峰主要水库水位较低，一季度水电小方式调峰运行，火电大方式运行。二季度水电大发，火电调整为安全运行极小方式。三季度是凉夏，统调用电量同比减少29.6%，水电、火电中等方式调峰运行。12月降温负荷上涨，统调火电才有机会进入大方式运行。全年统调火电发电量同比减少17.8%，统调公用火电利用小时3565小时。

2013年受夏季持续高温影响，7月～8月统调用电量同比增长超过25%，拉动全年统调用电量同比增长7.9%。上半年与上年同期类似。三季度降雨量总体偏少，夏季炎热，水电提供顶峰电力，火电承担电量需求的重任，三季度统调火电发电量同比增长55.9%。四季度降雨量偏少，水电调峰运行，火电中等偏大方式运行。全年统调火电发电量同比增长14.3%，统调公用火电利用小时3928小时。

2014年受宏观经济形势影响，全省工业生产用电增速放缓，同时多年罕见的凉夏天气使夏季降温用电需求远远低于预期，年统调用电量仅同比增长0.9%。上半年与前两年同期类似。三季度降雨量总体偏多,夏季凉快，水电大方式运行，火电在夏季长时间维持最小方式运行，为历史同期罕见，三季度统调火电发电量同比减少40.6%。10月下旬至11月上旬“重阳水”的出现，约450万千瓦火电机组停机调峰，12月降温负荷升高，火电才迎来大方式运行。全年电力电量平衡富裕，统调水电发电量同比增长24.6%，统调火电发电量同比减少12.2%，统调公用火电利用小时3308小时。

2015年湖南经济下行压力加大，工业生产用电出现负增长。继上年之后再次凉夏天气，年统调用电量同比减少1.2%。6月中旬、7月上旬、12月中旬主要流域出现集中降雨，用电负荷极低，水电发电空间严重不足，3次启动水电弃水应急交易。一季度与前三年基本相同。4月来水特少，火电中等方式运行，5月～6月火电小方式运行。三季度凉夏，水火电运行方式与前年基本相同。11月中旬至12月上旬湘中以南发生1961年以来最大冬汛，降雨量是历年同期均值的10倍多，火电发电空间有限，多次深度调峰和启动调峰。全年电力电量平衡富裕，统调水电发电量同比增长6.8%，统调火电发电量同比减少7.3%，统调公用火电利用小时2882小时。

2016年用电增长呈现出“前低后高”的趋势，上半年工业生产用电负增长且来水异常偏多，统调用电量同比大幅负增长，夏季降温用电强力拉动了全年用电增速，四季度工业用电也呈现企稳的态势，全年统调用电量同比增长3.3%。因前年冬汛，主要水库水位高，一季度水电大方式运行降水位，火电中小方式运行。二季度降雨偏多，统调水电发电量创历史新高，3月下旬至6月上旬启动水电减弃增发应急交易，统调火电以7台30万千瓦机组极小方式运行为主，30台火电机组停机，8个火电厂全停。火电直至7月下旬空调用电大幅增长才逐渐转为大方式运行。四季度来水减少，水电转入调峰方式，统调用电水平同比出现较大增幅，火电维持大方式运行，负荷率明显提高，四季度统调火电发电量同比增长达58.5%，不仅扭转了上半年的颓势，而且使全年发电量较上年略有增长。全年统调公用火电利用小时2802小时，创近二十年来的最低纪录。

4 结束语

近几年湖南电网统调用电量增长缓慢，部分年份负增长，装机容量的快速发展，火电机组利用小时快速下降。除2011年电力供应紧张，2012年至2016年电力电量均较为宽裕。

湖南电网水电装机比重大，电网运行的很多问题是由水电引起，但是夏季、冬季高峰负荷都离不开水电的支持。统调水电发电量连续5年创历史新高；统调火电发电量和利用小时连续3年下降，同时面临煤价的上涨火电企业经营较为困难。风电、光伏等调节性能较差的新能源在湖南电网的快速发展，清洁能源的消纳面临前所未有的挑战，电力电量平衡工作越来越困难，急需电力市场改革解决面临的问题。