学术交流
“全清洁能源供电”为何总被质疑?
发布时间:2018-8-2  作者:董欣  来源:中国能源报  浏览量:1577
导语:全清洁能源供电的概念需要满足两个条件:一是在电量平衡上,全省利用水、风、光等清洁能源供电,没有诸如火电等其他电源供电;二是在电力平衡上,每时每刻水、风、光等清洁能源的发电出力大于用电负荷。

  青海电网在今年6月20日至28日策划开展了“绿电9日”,期间实现了“青海省内全部使用清洁能源供电”,创下了全清洁能源供电的世界纪录。这一新闻事件虽然已过去了1个月,但关于“绿电9日”的争论却未停止。

  实际上,在去年青海实现“绿电7日”时,就有不少争论和质疑。达到怎样的标准才能算实现了“全清洁能源供电”,成为争论核心点。

  其中,有西南某水电大省的电网企业相关负责人称,如果按照“省区外送电量大于省区内火电发电量,则省区实现全清洁能源供电”这一方法测算,该省自2015年1月24日起,已连续实现1266天全部使用清洁能源供电——即实现了“绿电1266日”或“绿电三年半”;并且,在今年7月1日至7月12日期间,该省电网统调火电发电量占比仅为2.7%,更低于青海省“绿电9日”期间火电发电3.1%的占比。

  那么,争论双方对于“全清洁能源供电”的定义分歧在哪?各自依据又是什么?

  观点 pk

  正方

  青海省电力公司相关负责人:全清洁能源供电要满足两个条件

  全清洁能源供电的概念需要满足两个条件:一是在电量平衡上,全省利用水、风、光等清洁能源供电,没有诸如火电等其他电源供电;二是在电力平衡上,每时每刻水、风、光等清洁能源的发电出力大于用电负荷。

  青海的“绿电9日”是严格遵循了这种技术定义开展的。期间,青海全网全部利用水、风、光满足电量平衡,少量火电以交易方式全部送出省外,省内没有火电供电成分。在电力平衡上,调控中心时时刻刻保持清洁能源发电出力高于本省负荷曲线,少量火电发电出力全部送省外。

  如果不能满足上述两个条件,任何省份都不能声称实现了全清洁能源供电。“省区外送电量大于省区内火电发电量,则省区实现全清洁能源供电”这个逻辑并不成立,省区外送电量大于省区火电发电量只是省内全部使用清洁能源供电的必要条件,而非充分条件。

  实现省内全清洁能源供电的核心和难点是要确保每时每刻清洁能源出力高于省内负荷曲线。受限于西宁北部负荷中心的电压稳定问题,在全清洁能源供电期间,青海北部火电机组无法全停,火电仍以最小开机方式运行,但所发电力电量全部外送,省内负荷每时每刻全部由清洁能源供应,即实现了连续9日水电、风电、光伏出力之和大于省内用电负荷。

  若仅保证省区外送电量大于省区内火电发电量,并未实现每时每刻清洁能源出力大于负荷曲线,则必然有部分时段将出现省内负荷由火电供应的情况发生,违背了全清洁能源供电的概念,连续全清洁能源供电无从谈起。

  “绿电9日”期间,由于省内清洁能源发电量大于省内用电量,所以没有出现新能源外购交易的情况。火电发电出力仅为25万千瓦左右,这部分火电出力一直位于清洁能源发电总出力之上、高于负荷曲线,所以青海用电负荷全部由清洁能源满足,保证了火电全额外送的情况下实现了青海全清洁能源供电。

  反方

  西南某水电大省电网公司相关负责人:全清洁能源供电无业界共识

  电力系统互联运行的一个重要特点就是发用电在物理上难以一一对应。对于某一家庭用户来说,无法在物理上区分其用电是来自于哪一个电厂或哪几个电厂。对于某一省级电网来说,省级电网通常与周边省区通过交流或直流互联。若该省级电网通过互联通道对外送电,即该省电网为送端电网,因为物理上无法区分送出的电和省内的电分别来自哪些电厂。因此严谨地说,若要实现全清洁能源供电,就需要保证该省级电网所有发电都来自清洁能源,即做到“无论送出的电,还是自身用电,都来自清洁能源”。送端电网内部火电机组全停,即可在物理上保证该省区的供电全部来自清洁能源发电。

  若该省级电网是通过互联通道接受其他省区送过来的电,即该省电网为受端电网,严谨地说,要实现全清洁能源供电,则须该省级电网内全部发电来自清洁能源,且送入该省的电也要全部来自清洁能源。换言之,受端电网内部火电机组全停,且相关送端电网火电机组全停,即可在物理上保证该省区的供电来自清洁能源发电。

  上述结论是基于电的物理传输分析。若某送端电网有火电机组运行,但通过某些特殊算法,比如,通过交易方式、人为认定等方法设定火电全部通过互联通道送出,进而认为该省区电网实现了全清洁能源供电,这样的算法并无业界统一标准,也没有业界共识。

  在国际方面,以葡萄牙为例,其作为一个送端电网,是有火电运行的,但在此前部分时段其清洁能源电源发电量持续大于国内用电量,葡萄牙相关机构对此进行了宣传。宣传口径主要是表述葡萄牙本国历史上首次实现了在连续107小时内清洁能源发电量大于国内用电量。

  事实上,实现纯清洁能源运行,将火电机组全停,面临电网安全稳定运行、供热供气机组全停等多个技术和政策上的难题。若严格按照“火电机组全停”才认定为全清洁能源供电来说,暂未公开查阅到任何一个省区(不考虑孤岛运行的较小规模电网)可以实现无火电机组运行的案例。

  点评

  对于“绿电9日”的争论,更多反映出的是双方关于定义、概念的分歧,但跳出学术性、微观范畴,其实大家一直是志同道合地在向着同一个目标不断实践,即推动清洁能源实现大发展。

  目前,弃电问题是困扰行业发展的焦点问题之一。那解决弃电与全清洁能源供电是什么关系?能否帮助行业迈过弃电这道槛?另外,如果某电网实现了清洁能源全额消纳,但有部分火电机组开机运行,而另一个电网火电机组全停,实现了纯清洁能源供电,却仍然存在弃水、弃风、弃光。这两个情形,到底哪个更优呢?全清洁供电对于当前能源行业发展的意义到底有多大?相信这些问题才是大家需要投入更多精力来研究的。

  所以,在争论谁是全清洁能源供电“时长冠军”的同时,大家需要认真对待的仍然是如何高效发展清洁能源、调整传统能源占比的根本问题。如果将时间段拉长至一年,而不仅仅局限于实现全清洁能源供电的几天,此时清洁能源消纳总量和占比的提升,才是我们追求的目标。我们更需要的是全清洁能源供电成为常态,而不仅仅是宣传意味更浓的示范、特例。需要认清,通过全清洁能源供电能否积累清洁能源优先调度经验、掌握负荷精准预测技术、建立辅助服务补偿机制,这些创新实践问题才更值得关注,也更具实际意义。


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