虚拟调峰电厂
虚拟调峰电厂主要是基于灵活性负荷需求侧的创新管理模式,其主要通过信息控制技术,将海量的灵活电力资源(受控负荷、分布式清洁电源、储能等)聚合成一个整体,拓展电力系统灵活资源的来源,作为一个特别的“调峰电厂”参与电力系统运行,可发挥与常规电厂等效的调峰等功能。目前,国内已有部分省份初步构建虚拟调峰电厂,冀北电网通过接入蓄热式电锅炉、可调节工商业等11类资源,构建虚拟调峰电厂容量约16万千瓦,可调容量约4万千瓦;上海电网开展“虚拟电厂”规模化“填谷”响应,实现单次最大提升负荷34.03万千瓦。虚拟电厂最大的优势在于充分利用存量的可中断负荷,基本没有一次设备投入,主要投入在于二次的通信及自动化控制,投资少、见效快,市场机会把握灵敏。主要缺点在于电力用户的主营业务对其用电负荷可调节空间、时间的限制较大,参与虚拟电厂的收益率过低影响用户参与意愿,收益率过高影响虚拟电厂的市场竞争力。
燃气调峰电站
燃气调峰电站发电具备的快速功率响应、高效燃烧释放能量等优点,使其在电力负荷尖峰时刻能够承担电力保供作用,是很好的调峰电源。但受到天然气气源的限制,我国天然气储备量较少,很大程度依赖进口,一方面影响能源独立性;另一方面导致天然气价格较高,使天然气发电调峰还不能够大范围推广。
提高火电灵活性
目前,煤电仍以占比不到五成的装机,生产了约六成的电量,支撑了超七成的高峰负荷需求,在相当长的一段时间内,煤电既要发挥供电兜底保障作用,又要不断减少自身碳排放水平,还要提升自身灵活性,辅助高比例新能源健康发展。
2021年10月,国家发展改革委、国家能源局联合印发《全国煤电机组改造升级实施方案》,设置了煤电“三改联动”的时间表和路线图。“三改联动”就是针对煤电机组进行的三种技术改造:节能降碳改造是为了让煤电机组降低度电煤耗和二氧化碳排放;供热改造是为了实现对低效率、高排放的分散小锅炉的替代;灵活性改造是为了新能源消纳释放更多的电量空间,并帮助电网安全稳定运行。其中“十四五”期间计划完成煤电灵活性改造2亿千瓦,增加系统调节能力3000万~4000万千瓦。
煤电灵活性改造的主要优势在于成本相对各类电储能设施而言较低,容量大、调节周期长,除调峰作用外仍能保留备用、调频、调压等必要的辅助服务功能。主要缺点在于即便经过节能降碳改造仍然存在一定的碳排放,如果额外引入碳捕获利用与封存技术(CCUS)彻底解决碳排放问题,成本又过于高昂。
现阶段各类灵活调峰资源
合理利用次序及市场化建议