昨天和大家分享了抽水蓄能系列的第十四部分：蒙西抽水蓄能發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

今天和大家分享第十五部分：蒙西本網(wǎng)消納風(fēng)能及光伏發(fā)電電能情景分析

1、方法學(xué)介紹

研究采用了電力調(diào)峰平衡分析的方法對蒙西電網(wǎng)本地區(qū)的消納情況進(jìn)行計算。通過電力電量平衡，確定電力市場空間、電力流、調(diào)峰電源需求，是開展電源規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃和電氣計算的基礎(chǔ)。

考慮到抽水蓄能電站發(fā)展的確定性和遠(yuǎn)景調(diào)峰儲能技術(shù)發(fā)展等的不確定性，研究規(guī)劃水平年采用 2035 年，分析蒙西電網(wǎng)的需求及供需平衡。

情景分析共考慮了 4 個抽水蓄能裝機(jī)方案，研究不同抽水蓄能規(guī)模對消納風(fēng)電的影響，包括：

情景 1：抽水蓄能維持現(xiàn)有規(guī)模，即呼和浩特抽水蓄能電站（裝機(jī) 120 萬千瓦）。

情景 2：抽水蓄能裝機(jī) 360 萬千瓦，包括烏海（120 萬千瓦）、美岱（120 萬千瓦） 兩個站點；綜合蒙西抽水蓄能電站實際建設(shè)情況，360 萬千瓦抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模最 接近 2035 年的抽水蓄能發(fā)展設(shè)想。

情景 3：抽水蓄能裝機(jī) 600 萬千瓦；研究蒙西電網(wǎng)就地消納風(fēng)能、光伏發(fā)電的能力， 探討其中是否存在規(guī)律可循。

情景 4：抽水蓄能裝機(jī) 1200 萬千瓦。

情景 3 和情景 4 的設(shè)立主要為了研究蒙西電網(wǎng)就地消納風(fēng)能、光伏發(fā)電的能力，探討其中是否存在規(guī)律可循。研究不同抽水蓄能規(guī)模對消納風(fēng)電影響的評判原則為在既定的基礎(chǔ)條件下，全網(wǎng)實現(xiàn)電力（調(diào)峰）平衡，不缺電、不棄風(fēng)、不棄光，比較不同情景消納風(fēng)電的裝機(jī)規(guī)模和需要的煤電裝機(jī)規(guī)模。

基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置如下：

預(yù)測 2035 年蒙西電網(wǎng)系統(tǒng)最高負(fù)荷 6000 萬千瓦，最小負(fù)荷率 0.62。

2035 年蒙西電網(wǎng)系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)如下：

1）蒙西電網(wǎng)常規(guī)水電資源匱乏，開發(fā)潛力較小，預(yù)計 2035 年水電裝機(jī)容量 81 萬 千瓦，維持現(xiàn)有規(guī)模，可利用容量 81 萬千瓦，調(diào)峰能力 100%。

2）?供熱機(jī)組裝機(jī)容量 750 萬千瓦，調(diào)峰幅度 10%。

3）抽水蓄能最大抽水負(fù)荷（能力）等于裝機(jī)容量，抽水蓄能機(jī)組調(diào)峰能力相當(dāng)于 裝機(jī)容量的兩倍。

4）?常規(guī)煤電裝機(jī)按電力平衡需要確定；發(fā)電機(jī)組最小技術(shù)出力 55%（調(diào)峰能力 45%）。

5）風(fēng)電裝機(jī)容量通過電力（調(diào)峰）平衡確定，在全網(wǎng)電力平衡的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)峰 平衡，在保證電廠安全運行的前提上實現(xiàn)風(fēng)電不棄風(fēng)，反推算相應(yīng)的風(fēng)電建設(shè) 規(guī)模。風(fēng)電具有突出的反調(diào)峰發(fā)電特性，風(fēng)能發(fā)電尖峰電量出現(xiàn)概率低、持續(xù) 時間短，全額消納需付出額外成本，降低系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)性。本研究風(fēng)電在高峰負(fù)荷時段的出力（保證出力）取 5%，在低谷負(fù)荷時段的上網(wǎng)容量取 40%。

6）光伏發(fā)電效益在白天起作用，因系統(tǒng)最大負(fù)荷出現(xiàn)在晚上 19:00-22:00，因此在 電力平衡中，光伏發(fā)電的可利用容量為 0；在系統(tǒng)負(fù)荷小方式（每天后半夜）時 光伏發(fā)電出力亦為 0；所以，光伏發(fā)電在負(fù)荷高峰和低谷時（均在晚上）對電力 （調(diào)峰）平衡沒有影響；經(jīng)計算，蒙西電網(wǎng)在不棄風(fēng)、不棄光的原則下消納光伏發(fā)電合理裝機(jī)規(guī)模可取1600 萬千瓦左右。

2、蒙西電網(wǎng) 2035 年電力（調(diào)峰）平衡

蒙西電網(wǎng) 2035 年電力（調(diào)峰）平衡分析結(jié)果

注：系統(tǒng)負(fù)荷備用按省網(wǎng)最大負(fù)荷 3%計算；旋轉(zhuǎn)事故備用按省網(wǎng)最大負(fù)荷 5%計算；停機(jī)事故備用按省網(wǎng)最大負(fù)荷 4%計算；檢修備用按蒙西省網(wǎng)最大負(fù)荷 3%計算。

可以看出，系統(tǒng)每增加 100 萬千瓦抽水蓄能容量，可以增加消納風(fēng)電規(guī)模約 416 萬千瓦，并且相應(yīng)可替代煤電裝機(jī) 121 萬千瓦。

3、敏感性分析

考慮到技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)有煤電機(jī)組技術(shù)改造，研究將煤電最小技術(shù)出力從 0.55 降低 到 0.5；同時，考慮風(fēng)電可利用特性的不確定性，研究將風(fēng)電最大發(fā)電出力率（系統(tǒng)低 谷負(fù)荷時段）從 40%提高到 50%，對蒙西電網(wǎng) 2035 年電力（調(diào)峰）平衡進(jìn)行敏感性分析。

注：系統(tǒng)負(fù)荷備用按省網(wǎng)最大負(fù)荷 3%計算；旋轉(zhuǎn)事故備用按省網(wǎng)最大負(fù)荷 5%計算；停機(jī)事故備用按省網(wǎng)最大負(fù)荷 4%計算；檢修備用按蒙西省網(wǎng)最大負(fù)荷 3%計算。

可以看出，當(dāng)煤電最小技術(shù)出力為 0.5、風(fēng)電最大發(fā)電出力率（系統(tǒng)低 谷負(fù)荷時段）50%時，系統(tǒng)每增加 100 萬千瓦抽水蓄能容量，可以增加消納風(fēng)電規(guī)模約 315 萬千瓦，并且相應(yīng)可替代煤電裝機(jī) 115 萬千瓦。

4、蒙西抽水蓄能開發(fā)對本網(wǎng)消納風(fēng)能和光伏發(fā)電電能影響效果綜合分析

等量的抽水蓄能裝機(jī)增量所能增加消納風(fēng)能的效果基本一致，具有顯著的規(guī)律性。在不同抽水蓄能規(guī)模、不同的煤電調(diào)峰能力、不同風(fēng)電發(fā)電容量的 8 個組合情景下，系統(tǒng)每增加 100 萬千瓦抽水蓄能容量，可以增加消納風(fēng)電規(guī)模約 315-416 萬千瓦，并且相應(yīng)可替代煤電裝機(jī) 115-121 萬千瓦。建設(shè)抽水蓄能可以有效地促進(jìn)風(fēng)電消納并替代煤電裝機(jī)。至于蒙西電網(wǎng)消納風(fēng)能和光伏發(fā)電的合理規(guī)模，則應(yīng)通過深入的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證慎重決策，研究情景不能作為實際實施規(guī)劃的依據(jù)。

抽水蓄能系列的第十五部分的內(nèi)容就分享到這里，明天和大家分享第十六部分的內(nèi)容：蒙西風(fēng)能及光伏發(fā)電電能外送情景分析

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