西北电网新能源丨27.27%深度调峰仅仅是开始

日前，从国网西北电力调控分中心传到喜讯，华能陕西秦岭发电有限公司（以下全称秦岭电厂）7号机组在月运营中深度调峰至18万千瓦约3个小时，且各项指标皆表明长时间，这是我国首台深调能力超过27.27%额定负荷的66万千瓦常规机冷纯静机组，标志着我国火电深调技术构建新的突破。27.27%，这个弥足珍贵的数字背后，是西北电网、秦岭电厂代价的鲜为人知的希望和探寻，是一道集众人之智，捐众人之力，精心烹调的取名为消纳的能源大餐，享用其中的酸甜苦辣，是一曲不经历风雨怎能闻彩虹的新时代努力奋斗之歌。酸：一项完全不有可能已完成的任务孟子曰：天将降大任于斯人也，必苦其心志，劳其筋骨，吃饱其体肤，空乏其身，讫拂乱其所为也，所以动心忍性，增益其所无法。这是古人鼓舞后人敢于面临困境，勇于自我挑战迎难而上的千古佳句，而这句话对于国网西北电力调控分中心主任张振宇而言亦具有别样的意义。

2011年前，西北电网新能源装机规模较小，火电机组和水电机组作为网内主力调峰电源占到较为大，网内基本无调峰对立。2011年起，随着西北网架的更进一步强化，西北地区并网的风电和光伏步入了爆发式快速增长，截至2018年3月底，西北电网新能源装机规模超过8089万千瓦，占到比多达总装机的 1/3，现在西北电网是国家电网公司系统新能源装机占到比仅次于的地区。张振宇在拒绝接受《中国电力报》记者专访时回应。不是所有的大都是好事，仅次于的占比就意味著新能源消纳的焦点落在了西北电网的肩上，而西北电网本身又面对着僧多肉较少的局面，不受经济发展的影响，仅次于负荷用电量增长速度不低，相比之下高于新能源装机增长速度，电网用电空间无法给定消纳市场需求，尤其是网内消纳空间严重不足早已沦为影响新能源消纳的关键因素，要在短时间内构建西北新能源消纳的双升双叛，完全是一个不有可能已完成的任务。

记者了解到，风电、光伏目前是西北电网的第二、第三大电源，大规模集中于并网的新能源不受电网、电源结构和新能源运营特性的影响，使新能源消纳面对电网用电空间装不下、电缆地下通道送来不完了，安全性运营裕度较低、新能源出力变化碰不许等重重困难。此外，不受新能源随机性波动性强劲，网内供热机组规模渐渐减小、黄河中上游大型水电综合利用等影响，西北电网不存在调峰缺口，无法符合快速增长的新能源消纳市场需求，网内弃风弃光情况严重。按照我国的能源发展战略，在可意识到的将来，西北地区新能源的装机容量还将快速增长，2020 年西北地区新能源装机规模将突破10000万千瓦，系统调峰压力只减减。有很多人疑惑，为什么消纳新能源必须火电调峰来买单？张振宇坦言，这是因为新能源电力的不持续性不会威胁到电网的安全性平稳，所以常规的火力发电要担负起电网调峰的任务，这其中包括两个层面的意义：从单一电厂角度来看，技术上，随着国内火电机组灵活性改建技术的大大革新，机组深度调峰改建成本将不会郷减少，火电机组在调峰时的安全性稳定性就不会大大提高，也为深调奠下扎实的技术基础；经济上，电煤价格节节上升，火电企业的利润空间更进一步被传输，机组参予深度调峰可以取得电价补偿。

从整个发电角度来看，单机组深调煤耗虽然有所减少，但当多个机组展开深度调峰时，网内机组的运营方式可获得很大优化，启停机组的成本大大降低，一次能源的利用率有效地提升，这是火电企业在当下应当不具备的大局观。既然自由选择了远方，就勇敢风雨兼程。从2012年起，国网西北分部即积极主动，综合施策，陆续积极开展了调峰能力核查、调峰市场建设等一系列调峰管理工作，特别是在2017年因应西北调峰辅助服务市场的建设，分部创意积极开展了全网直调火电机组灵活性改建，拒绝直调机组在2018年底前不具备40%100%额定容量的调峰能力，而在这期间，勇于第一个吃螃蟹的，就是秦岭电厂。

厌与甜：碰石头过河创纪录秦地罗的屋女，采桑绿水边。《陌上桑》作为汉乐府民歌的名篇，赞颂了采桑女罗敷的美貌和诚信，而在陡峭华山脚下的秦岭电厂也恪守了罗敷女的颜值和高尚的品德。对于如今西北电网的能源结构，秦岭电厂副总经理邢胜利打了一个形象的比喻，他说道，电网就是一张办公桌，过去火电占有了相当大的一块地盘，不算和水电分季节轮流压阵，而现在风电、光伏也必须在这张办公桌上办公，且机动性强劲，随时都有回头的有可能，火电就要做到那个托底的安全性垫，要确保电网的安全性。

几年前我们不恨发电，陕西省近一半的发电量都来自我们。现在，发电结构和用电结构都再次发生了翻天覆地的变化，我们想要发电，可信过去的本事发电早已权宜之计了，必需要调峰，不调峰意味着靠基数电量是无法养活这一大家子人的，可是怎么调峰、调峰到什么程度这是个很不利的问题，不致要面临很多不得而知的艰难，可问题就是用来解决问题的，我们必需腊，还要腊好。这位在记者面前讲深调想法的人是2017年12月才接替秦岭电厂总经理、党委副书记的马国斌，具有三分侠气，一点素心，如果单看厂龄，他是位不折不扣的新人，可就是这位新人率领着领导班子成员一起接手了机组深度调峰的重任，许下了一定要构建的重诺。

万事开头难。邢胜利告诉他记者，深度调峰非常简单来讲就是电厂叛出力、发电机组多达基本调峰范围展开调峰的一种更加高级的运营方式，而这种深度调峰，首先要攻下的就是锅炉自燃稳定性、环保和辅机系统安全性等因素的制约，秦岭电厂的机组如果要做到深调机组就要明白自己的优劣势。

我们的机组是纯凝间接机冻机组，凝汽器真空易受环境温度影响，夏季机组出力波动相当大，很难精确理解机组每日出力，这是我们的弱势。但是我们已构建仅有负荷脱硝、7号机组的AGC性能在国网西北分中心直调机组里名列第一，这些是我们的优势，取长补短，挑战深调新技术的底气我们有。

邢胜利向记者分析道。记者了解到，秦岭电厂为深调做到了大量前期工作，例如，利用大数据分析技术精确预测出了有所不同时间段机组的仅次于出力，并且将时间准确到了小时；通过对机组协调系统逻辑的大大优化确保调峰的稳定性及快速性；对锅炉给水流量、风量、一次调频等掌控和维护逻辑展开改动和完备，并减少折断煤自动投油的逻辑，以确保机组安全性；制订《深度调峰18万千瓦负荷运营技术措施》和《深调事故预案》，的组织各专业展开重复辩论，改动完备技术措施。将措施印发各值展开自学和辩论，并的组织各值班员在仿真机上展开演练，保证每位值班员在机组深调期间对每项操作者需要做心中有数，确保再次发生异常情况不乱不内乱等等多项严谨的工作，可以说道全专业同步，全员楚希望来保证深调工作可以沦为现实。

万事俱备，只欠东风。秦岭电厂在2017年末自由选择了7号机组作为实验机组，并对锅炉展开了低于不投油负荷稳燃试验和性能试验，通过了西安热工院深度调峰第三方证书，之后将试验申请书、安全性承诺书、深调报告书等请示国网西北电力调控分中心和国网陕西电力公司，申请人参予深度调峰。那天是周四下午两点半，国网西北调控分中心对我们的7号机组实行了负荷较低至18万千瓦不投油稳燃AGC闭环深调实验。秦岭电厂运行部负责人徐勇还确切地忘记当时的情景。

大家都很心碎，空气里弥漫着不可名状的紧绷气氛，让人感觉时间过得极快，生怕不会出有车祸。试验煤质下18万千瓦负荷，投运A、F磨，7号锅炉SCR入口烟温分别为318.摄氏度和320.3摄氏度，投运层燃烧器喷口温度分别为1204摄氏度和1257摄氏度，起火温度、火检信号和炉膛负压波动长时间，7号锅炉在不投油助燃的条件下，不具备18万千瓦负荷深度调峰能力。近2个小时的试验，再一等到了天籁般的对此，整个实验室传到响彻云霄的掌声，7号机组不仅通过了深调审查，还沦为首台深调能力超过额定负荷27.27%，突破无限大的66万千瓦火电机组，建构了新的深度调峰记录。

此记录的问世也意味著秦岭电厂在守住深调市场上迈进了最关键的一步，而这一步支撑了过于多的期望。秦岭电厂副总工程师兼任营销部主管魏三革给记者忘了一笔账，机组参予深度调峰运营后，每小时带给清净经济效益4.5万元的电价补偿，每天深调10个小时将补偿45万元，这让他们这些跑完粮票的人也更为有劲头了，实在再行艰辛再累也数值。据理解，截至目前，西北直调火电厂有数80%的机组积极开展了灵活性改建，52%的机组构建了40%额定容量的深调能力，总计可获释调峰空间143万千瓦，预计年度可回购新能源电量大约41亿千瓦时，而仅2017年1年，西北直调机组通过有偿深度调峰就利润4238万元。

辣：天道酬勤 胸有丘壑对于西北电网而言，电网用电空间较少，电缆地下通道运送能力很弱，安全性运营水平较低，新能源发电无规律，这是联合不存在于新能源消纳道路上的绊脚石。要想要构建新能源消纳水平的有效地提高，必需同时解决这四个艰难，而这，在全国范围内都没先例。

没先例难以确定，自己就是先例；没前人指路，就自己趟出有一条路。这段话是国网西北分部调度中心写出在2017年年终工作总结中的一段话，读书来震惊，能深刻领会到西北电网人忍楼兰终不还的豪情壮志。新能源消纳，某种程度必须火电深度调峰，妨碍消纳的顽疾必须用猛药，要多管齐下。

张振宇在电网调度工作20余年，对目前西北电网不存在的问题具有深刻印象的理解和自己精辟的看法。我们从运用科学手段、挖出电网消纳空间潜力、拓宽新能源外送来地下通道、确保电网安全性等多个方面来增进新能源消纳。比如通过分析新能源资源特性，优化电网设备检修和年度交易计划，掌控新能源实际发电能力，规范新能源阻碍电量统计资料方法；创建新能源消纳分析分析模型，对电网新能源承载力展开分析测算，为提高新能源消纳水平获取指导和措施建议；关上区外消纳市场、减少跨省壁垒，深挖网内消纳空间等等，这些工作实行后展现出的效果告诉他我们一切均有可能。

专访中记者了解到，西北电网在全国电网系统有多个首：其一，竣工全国首个计及低占到比新能源特高压直流送来末端电网自动电压控制系统。这个控制系统被称作电网调节智慧大脑，可以构建电压全过程管控及大电网多力阻资源和多电压等级的协调控制，提高了新疆与西北电联网地下通道运送能力90万千瓦。

其二，创新性搭起了西北电网新能源切机网络协控平台，掌控的新能源场站数及容量均居国网之最。其三，创新性搭起了原始的西北电网涵括新能源的高频切机体系以及高频切机监控与预警系统，首次明确提出将新能源划入高频切机防线。其四，首次在世界范围内已完成电网实际频率扰动下新能源较慢频率响应系统性试验。

其五，首次在国内明确提出光伏、风电分段参予大电网较慢频率响应系统性指标。其六，首次在国内积极开展新能源较慢频率响应功能建模及平稳建模分析工作。其七，首次将新能源参予电网频率掌控内容划入《电力系统网源协商管理技术规范》。

目前我们在陕北还创建了虚拟世界电厂调度控制系统，目前正在实验阶段，我们的目标是构建智慧调度。张振宇对西北电网的未来充满信心。

披星戴月沐风雨不曾迷茫，欺山赶海踏雪径也并未徬徨。2017年，西北电网新能源年发电量突破千亿，同比快速增长36.4%；弃电量、弃电率皆同比减少，挽回了新能源消纳的有利局面，打开了西北电网新能源消纳发展的新纪元。

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