智慧电网巧妙应“烤” 滚滚热浪中浙江如何电力保供？

　　位于缙云的农林光互补光伏电站 受访者提供

　　上个周末，浙江多地再次登上全国最热前十榜单；此前，世界气象组织（WMO）和欧洲哥白尼气象中心共同发布声明称，今年7月是全球有记录以来最热的月份，多项气温纪录被打破；7月中旬，“浙江热到全国第一”也曾冲上社交平台热搜榜……

　　每年夏秋季，全民开启空调等制冷电器，叠加工业企业生产用电，都会让电力总需求激增。近两年极端高温频发，电力保供任务尤为艰巨。“迎峰度夏”是当前电力保供的关键词，时段通常是6月15日至9月15日。在今年7月的第一波高温之下，浙江全社会电力负荷较去年同期提前8天突破1亿千瓦。

　　当前，全国正处于经济恢复和产业升级的关键期，还需继续加强保供形势预判。浙江怎样度过用电尖峰时刻？如何进行调度和调剂，保障全省电网日常运行？近日，记者走访浙江电力调度控制中心、浙能电厂等地，寻找答案。

　　“尖峰时刻”怎样疏解

　　让供需曲线像高原而非高峰是最佳选择

　　浙江不缺电量，缺的是电力。

　　如果把全省电网比作四通八达的公路网，那么电就是行驶在公路上的汽车。其中，电量相当于一段时间内过路车辆的总数，对应单位是千瓦时（度）；电力是公路的输送能力，表明每一时刻最多能通过多少辆车，对应单位为千瓦。

　　不过，电路可不像公路，它绝不能堵车，面对时刻变化的全社会用电需求（即用电负荷），供应和需求两端必须时刻实现平衡。

　　2022年，浙江用电总量达到5799亿千瓦时，与韩国、德国相当；最高用电负荷超1.02亿千瓦，超过德国、法国的体量。两者均处于全国第4位，对电力调度工作而言，是个不小的挑战。

　　为啥说浙江缺电力而非电量？去年7月至8月，全省用电量同比增长10%以上，尤其在8月增长超过15%，供应量并没有拖后腿；而全省机组负荷率达到97%以上的“尖峰时刻”，在全年中仅占23个小时，“缺电”其实是在高峰、尖峰期“交通”难以疏解。

　　“为了满足尖峰时刻而去新建电厂、增购外来电，其实并不经济。”国网浙江电力调度运行处副处长孙文多说，“通过电力调度，让供需曲线像高原而非高峰，是最佳选择。”

　　怎么调？电网一头连接燃煤燃气电厂、水电站、风力光伏发电站等各种电源，一头连接居民、企业等用户。用户不可控，传统的调度方式是让发电匹配用电需求。

　　“50赫兹，是全电网的统一频率。每个省都搭建了自动发电控制系统（AGC），它实时监视整个电网，通过智能运算生成控制指令，调整机组的发电安排，保障全网稳定运行。”国网浙江电力调度运行处专职詹文达说。

　　近日，在浙能乐清电厂的总控室大屏上，记者看到，6月中旬投产的两台大型机组，运行负荷率在84%至86%之间不断跳动。“燃煤机组会按照浙江电力调度控制中心的负荷指令自动调整机组负荷，高峰时段几乎一分钟就接一个指令，调整幅度从一两万千瓦到10万千瓦不等。”浙能乐清电厂运行部副主任陈豪介绍。

　　去年8月，乐清电厂建设了20兆瓦储能设备，这台“大型充电宝”不仅有每小时充放2万度电的功能，还可以和燃煤机组联动配合电网调度。陈豪介绍：“原本机组发电功率一分钟可增减1.5万千瓦，有电池之后1秒就能增减2万千瓦，响应速度是水电机组的1.4倍、天然气机组的2.3倍。”

　　除了自产自用，外来电也是重要保障。6月底，白鹤滩水电站送浙特高压通道投运，四川水电通往浙江再添800万千瓦“高速公路”。按照政府间年度协议，目前，来自四川、宁夏、安徽、福建等省区的电力正源源不断送入浙江。大规模外来电接入对电网稳定带来挑战，而随着异常天气越来越频繁，高温干旱、来水偏枯又加剧了不确定性。

　　7月至8月，浙江还和长三角地区多个兄弟省份开展电力互济，也就是利用两省用电高峰时段的差异，交换等量的电力资源。比如浙江在傍晚光伏减弱时常出现供电紧张的态势，安徽一般在晚间迎来用电高峰。从7月1日起，安徽在16时到18时为浙江送电，浙江则在20时到22时为安徽送电。这样的跨省调度也在考验电网的输送调配能力。

　　调度看似是存量游戏，却与保电量、稳电价密不可分。去年，水电大省四川因高温干旱出现罕见的电力缺口，一定程度加剧了江浙等地供需紧张的态势。为满足用电需求，浙江通过省间电力现货市场临时增购高价电，并面向工商业用户采取错峰用电、让电于民的措施，但也因此推高了用能成本。如果能统筹分配好电力资源、疏解高峰期压力，将有助于缓解夏季缺电、电贵的局面。

　　海宁一家快充站接入当地虚拟电厂平台，中午用电低谷时段大幅优惠，吸引了众多新能源汽车前来充电。 拍友 张晨 摄

　　“电力大脑”如何运转

　　根据人口、产业等变化不断修正迭代

　　浙江电力调度控制中心，是全省电力资源的总控室。

　　上个月，调度员们刚打完今年夏天的第一场硬仗。7月14日中午，浙江全社会用电负荷首次突破1.1亿千瓦，比4个三峡电站所有机组开足马力还要多。

　　可以想象，如果在高峰出现后才反应，不可避免地会出现调度不开、供应迟缓等滞后的情况。能不能预知用电需求的走势，提前做好电力资源布局？首战告捷离不开聪明的“电力大脑”。

　　走进浙江电力调度控制中心，“经济运行数字驾驶舱”的电子屏占满整个墙面。不同模块和各色曲线，有的做同期对比，有的正实时变化，调度员抬头就能掌握“电力大脑”提供的关键信息。他们面前是两台电脑和一台座机，铃声一响就快速接听、沟通调度安排。

　　浙江电力调度控制中心调度员黄启航介绍，去年5月，研发团队整合全省电力数据、开发大数据计算模型，打造出数字驾驶舱。“模型不仅基于历史数据，还要考虑当下的产业因素、用电习惯。”比如温台地区，不少中小微企业习惯在每月1日和15日放假，随之工业用电负荷就会明显下降。

　　其中，平衡预警屏模块起关键的预报作用。它会自动生成未来24小时的备用电力预测曲线，每分钟实时更新，以此指导控制中心生成调度指令。如果发现未来4小时内某个时刻的备用发电能力不够，大屏就会变红告警，并为调度员提供辅助决策建议，看是否要增开发电机组或购买外来电。

　　“原先，调度员需要每15分钟根据各地数据和专业经验来更新负荷预测情况，有了数字驾驶舱，不仅大幅提高了预测精准度，还降低了人工维护频次，大大减轻我们的工作量。”黄启航说。

　　结束一天的战斗，“电力大脑”还会复盘评估、充盈“头脑”。“没有一劳永逸的模型，必须根据地区的人口、产业等变化，不断修正迭代。”黄启航说，目前，数字驾驶舱的超短期预测精度已提升至99.5%。

　　不过，比起规规矩矩按调度行事的火电，以风电、光伏为主的新能源电力可不听话。 “天气是最关键的影响因素，一朵云过境就能让光伏发电大受影响。”孙文多说。新能源靠天吃饭，随机性、间歇性和波动性极大。同时，午休时间光伏大发、半夜风机高速运转，往往和生产生活用电高峰错配。

　　以往，新能源电力因不受控制被称作“垃圾电”，如今其规模已不容忽视。今年3月，浙江新能源装机突破3000万千瓦，日发电量最高达1.56亿千瓦时，已成为全省第二大出力电源。尤其是浙江分布式光伏规模较大，零散在屋顶上的“微电源”，让电网控制对象激增至数万个，预测难度指数级上升。

　　为了摸准新能源的“怪脾气”，研发团队把天气预报和电力数据叠加起来，开发出针对新能源的预测系统，抓住一阵风、一缕光、每一度温差的变化，剖析它们与能量间的兑换密码。今年1月至7月，光伏和风电功率预测准确率分别为96.4%和91.4%，远高于行业要求80%的预测标准。

　　如今，一些用电新特征正在形成：傍晚下班前，光伏已经歇业、用电仍在高峰，需要火电全力顶上；晚上睡前时间，外来电替换火电进行满功率输送，与邻省用电高峰相统筹。“以前是上午和下午各一个高峰，随着新能源的大规模加入，调峰难点从白天变为傍晚和晚间。”黄启航说。

　　短短一年多，数字驾驶舱有了两套模式。模式一以满足全部电力需求为导向；模式二则是以用电成本最优为导向，考虑发用电的经济性。从“够用”到“实惠”，浙江智慧电网展现出更大的抱负。

　　国网浙江电力调度控制中心 受访者提供

　　哪些潜力可以挖掘

　　用虚拟电厂盘活“碎片”资源成为新解法

　　7月10日至8月10日，浙江省节能宣传月系列活动在各地举行。下班随手关灯、调高空调温度、晚上给车充电……这些微小的节能行动真的有用吗？答案是“有”，如果在统一指挥之下，还会有大用。

　　“需求侧管理”其实在生活中随处可见。比如倡导上下班错峰出行，就是为了缓解出行高峰时的交通紧张状况。据国新办发布的信息，从多年电力运行情况看，全国每年用电负荷高于95%的尖峰负荷，发生的时间只有几十小时，如果能在期间适当错避峰用电，就可以节约5000万千瓦以上的发电资源。

　　因此，除了统筹好发电端，改变需求端的用电方式成为当前和未来的新重点。“多年来，让发电、供电单向配合用电的传统调度模式，正在向发—输—用—储联动调度的新模式转型。”孙文多说。

　　空调是最常见的用电设备。随着产业结构优化和居民生活水平的提高，夏季空调制冷的需求越来越大。而浙江中小微企业数量众多，生产时间灵活、负荷升降幅度大。目前，全省最大日空调负荷已占到最高负荷约40%。根据科学测算，空调只需调高一度，就可以减少全省负荷约7%至8%。

　　去年下半年，浙江各地陆续成立电力负荷管理中心，率先从空调负荷挖潜入手。各地供电公司为政府、学校、商场等公共场所的空调安装智能控制设备，它们时刻监测着空调的用电情况，能够根据电力部门的指令自动调节温度，在用电高峰期为居民、医院、重点企业等“让行”。

　　“我们倡导‘夏26℃、冬20℃’，其实仅调整1℃，人体在15到30分钟甚至更长时间内几乎感觉不到明显的温度变化。”国网浙江电力负荷管理中心主任严华江表示，这项举措可以兼顾生活“无感”和柔性调控，计划今夏全省可调节负荷最高达200万千瓦。

　　除了生产生活用电，越来越多新业态新主体正在加入电网。比如数以万计的新能源汽车充换电站、被称作“巨型充电宝”的新型储能、大数据中心的备用发电设备等。它们启动更随机、运行更复杂，有些还兼具存电、放电功能。

　　面对这些调度控制中心管不过来的“碎片”资源，虚拟电厂成为新解法。业内人士为我们打了一个形象的比方：如果电网是公路网，火电、水电、核电就是传统出租车，闲散在终端用户的资源就是社会车辆。而虚拟电厂就像网约车平台，把愿意“赚外快”的社会车辆聚合起来统一参与全省调度。这离不开创新的商业机制。

　　近日中午1时，海宁体育馆附近的一家快充站门前有大量新能源营运车辆在排队。原来，这家充电站已经接入当地的虚拟电厂平台，中午午休时段用电处于低谷，此时光伏发电量大增，平台将度电价格降到0.6元，不到高峰时段的一半，吸引新能源汽车前来充电，帮助电网消化用不掉的光伏电力。

　　在义乌小商品市场，一栋商业楼宇刚接入虚拟电厂平台。在夏季用电高峰时，业主可以响应平台指令，调高空调温度、关掉照明灯，每省下1度电就能获得8元的收入。

　　“目前的难点在于没有匹配计量设备，难以核查参与调度的电量。而安装计量和通信设备将是一笔巨大的投入，相比起到的调度作用是否足够经济，也是业内的疑虑。”孙文多说，对于这项新鲜事物，全省多地仍在试点探索。

　　可以期待的是，浙江正在打造一张富有弹性的智慧电网，它不仅能应对夏季用电高峰，还将为越来越“绿”的能源结构做好准备。