考虑到用电负荷惯性增长和未来气候风险持续加剧,川渝地区的电力供应安全存在较大挑战,未来缺电风险还可能持续放大,尤其是极端天气会放大需求预测与实际状况的偏差。
例如,美国得州电力可靠性委员会预设的最极端情景的需求,比去年实际情况低了14%,四川高温时最大用电负荷同比增速远高于历史增速。因此,需要更加严格和透明的综合规划,从电源、电网、用户侧、应急管理、市场机制等方面多措并举,快速提升电力系统安全调节能力和资源充裕度。
电源建设方面,“十四五” 期间川渝地区水电装机将继续增加约1000万千瓦,并着力提升电站的蓄水调节能力;充分发挥四川的天然气资源优势,新增600-1000万千瓦调峰气电机组;大力发展可再生能源,预计新增装机规模1200万千瓦以上,特别是加快发展分布式光伏,实现用户自己可以发电用电的“藏电于民”效果,另外,屋顶光伏可以降低夏季室内温度、减少空调负荷的使用,部分缓解电网供电压力。
电网建设方面,已有输电线路应试验完善受端与送端电网的双向输电技术,像德宝直流既能从四川向外输电、也能将电力送入四川;加大入川电力通道开发,尤其是西南电网内部的互联互济和西北送西南的电力通道建设。
需求侧方面,深挖需求侧灵活响应能力、培养电力用户节电能力,例如企业在用电高峰期错峰生产、居民空调负荷短时中断供电为电力系统提供缓冲时间,到2025年形成占最大负荷5%左右的常态化需求响应资源,并储备突发事态下大规模可中断负荷应急调度资源,例如计划性停电对生产经营过程安全影响不大的行业(如服装业、纺织业、家电制造、家具、造纸等)可在严重缺电时根据有序用电指令暂停生产。
应急管理方面,结合发用电形势和不同风险事件态势,不断完善应急响应预案,对有序停用电顺序、应急供电措施、医疗和交通等重要部门供电保障等方面做详尽部署,做到快速、科学、高效、合理地应对能源电力短缺事件。
特别指出的是,美国得克萨斯州寒潮停电事件和我国四川高温停电事件暴露出同一个重大问题,即缺少灵活的区域电力互联机制,在本地电力供给能力不足时无法获得外来电的支援。
在2021冬季风暴期间,美国得州发生严重停电事故,主要是由于天然气、煤炭和核电站缺乏应对极端天气的防范措施,进而发生供电故障 [7]。同时,得州电网作为一个独立的电网,与其他两个州电网的互连有限,因此很难从相邻地区获得支援。此次事件进一步证明了区域电力系统一体化在应对极端天气事件的重要性。
因此,跨省跨区电力互联,是我国电力转型 “一盘棋” 的重要环节,可以将西部清洁能源输送到东中部用电中心,实际上,不同省份的用电高峰存在或季节、或日期、或时点的时间差,这就为尖峰电力的短时省间互补平衡提供了可操作空间。通过建立更加灵活的区域电力市场,提高区域电力资源的互联互通,发挥区域间更大空间范围、更短时间尺度的电力平衡能力,对保障电力安全供应的作用和效果要远优于当前这种单一的省级平衡模式。
从更为长远和宏观的层面来看,由于川渝地区拥有丰富的水力资源,具备建设新型电力系统的先天优势,除了上述提到的短期电力发展安全举措并沿时间线持续推进之外,还需要在产业结构调整、多能源互联和应急资源储备等方面不断深化完善。
具体来讲,加快经济结构优化调整,不要盲目扩大高耗能行业规模,例如钢铁、水泥、焦化、平板玻璃等行业会占用大量的清洁水电资源,加重能源供应负担,转而发展市场前景更为广阔的医药、航天、通信、信息等高新技术产业和服务业,会逐步升级产业用电结构,使得电力消费的经济产出效率更高。
但当电力消费转向服务业和居民用电的时候,也会使其负荷曲线更加尖峰化。服务业和居民都有明显的时段性集中用电特性,例如上午的9时至11时、下午的14时至16时、夜晚的19时至23时,会使得用电负荷起伏变化、且会在短时间内抬高用电负荷。如果由火电来完全满足每天仅三四小时的尖峰负荷会付出很高的成本,这时候利用需求响应、能效电厂