史沛然,李彦宾,江长明,张 哲,张 勇,郭 磊
(国家电网有限公司华北分部,北京市100053)
中国华北电网由京津唐电网、河北南网、山西电网、山东电网和蒙西电网五个省级控制区构成,供电区域涵盖北京市、天津市、河北省、山西省、山东省和内蒙古自治区西部地区。京津唐电网由北京、天津、冀北五市(唐山、秦皇岛、承德、张家口、廊坊)所在电网以及山西、陕西、内蒙古、辽宁等地点对网电厂送出系统组成,新中国成立以来始终按照“统一规划、统一建设、统一调度、统一运营”原则发展,保障着首都北京可靠供电。
近年来,华北电网电源结构“一高一多一少”特征愈发显著。截至2019年底,华北电网新能源装机107 GW,占总装机近30%;供热机组装机183 GW,占火电装机73%;利于调峰的水电机组7.43 GW,占总装机不到2%。华北电力调峰辅助服务市场运行信息表明,京津唐电网平均发电负荷率最低值已达50.92%,夜间和午后低谷时段平均发电负荷率均值为59.99%和60.93%,电网调峰资源明显不足,新能源消纳压力不断增加,亟须挖掘各类功率可调节的资源参与调峰。
与此同时,配网侧存在大量功率可调节的负荷资源,如电动汽车、分布式储能、智能楼宇、电采暖、工业园区等。以京津唐电网为例,据不完全统计,截至2018年底电动汽车保有量约40万辆,空调保有量约8 000万台、容量1.8 GW,电采暖用户约163万户、容量近0.6 GW[1]。这些资源用电时间有弹性、用电行为可引导、用电规律可预测、用电方式智能化,若将其纳入电网调度优化控制,可大幅增加电网调节能力。……