着眼市场、疏通外送、节水增发“2000亿”是这样创造的
2017-02-04 作者:谢泽 邢晶

1月5日,中国长江三峡集团所属长江电力发布《2016年发电量完成情况公告》,公告显示,其运营的三峡、葛洲坝、溪洛渡、向家坝四座电站总发电量创历史新高,达到2060.6亿千瓦时。据了解,2060.6亿千瓦时的电量相当于上海市2年全社会用电量(2015年,上海市全社会用电量为952.7亿千瓦时),与燃煤发电相比,相当于减少燃烧标准煤6576万吨,减少排放二氧化碳16878万吨,减少排放二氧化硫80万吨。

这是长江电力年发电量首次突破2000亿千瓦时大关,葛洲坝、溪洛渡、向家坝电站年发电量创历史新高,四座电站全年节水增发电量达99.24亿千瓦时,创造了电力生产新纪录。这是三峡集团在确保梯级枢纽防洪、抗旱补水、航运等综合效益充分发挥的同时,为共和国社会经济发展和环境保护做出的突出贡献,这也是三峡人在面临汛期上游来水偏枯、西南电力消纳压力凸显等不利条件下,交出的一份高水准的生产经营答卷。长江干流四座水电站源源不断对外输出清洁电能,发挥了巨大的经济效益和社会效益。

破解市场、外送难题后的骄人成绩

长江电力2015年共发电1909亿千瓦时,2016年实现150亿千瓦时以上的增量。虽然四座电站年发电量较之前一年都实现了增长,但长江电力总经理助理肖舸认为,去年发电量增长的亮点和突破2000亿千瓦时大关的关键在于金沙江下游的两座电站,特别是溪洛渡电站。

据肖舸介绍,受经济形势下行的影响,近几年全社会用电量年增长仅有2%左右,较之前些年动辄十几个百分点的增长率形成巨大落差。但当前电力行业新增装机容量依然很大,这一高一低带来的现实问题就是电能消纳形势严峻。

“现在很多火电机组年开机小时数仅有1000多小时,而通常情况下,这个数据达到5000小时以上才是比较经济的。”肖舸说。

尽管水电属于清洁能源范畴,不像火电受到去产能的巨大压力。但是,溪洛渡、向家坝电站位于西南水电基地,远离电网负荷中心。这是一个典型的水电产量大、当地消纳难、外送通道堵的地区。如果电网无法消纳两座电站所发电量,电站只能选择弃水。

三峡梯调中心主任赵云发告诉记者,仅云南省去年水电站弃水电量达到近400亿千瓦时量级。情况比较严重的金沙江中游电站,其所发电量和弃水电量几乎相当。而三峡集团运营的溪洛渡、向家坝两座电站,装机容量高达1386万千瓦和640万千瓦,是西南地区的龙头电站。这两座电站一旦出现大量弃水,其损失将是巨大的。

但在这样严峻的现实下,三峡集团在金沙江的电力生产还是取得了骄人的成绩,溪洛渡电站完成发电量610.03亿千瓦时,较之前一年增长58亿千瓦时左右,向家坝电站完成发电量332.25亿千瓦时,增长25亿千瓦时左右。

将保发电工作做到市场里、电网上

溪洛渡发电量增长10%,向家坝增长8%,这样的数据远高于当前全社会用电的增长率,更是令同样饱受消纳难之苦的其他水电站艳羡不已。需要强调的是,溪—向两站的好成绩,是在面对与流域内其他电站面对同样的丰枯水情、同样的消纳外送困难下取得的。

“对于电网来说,我们和其他电站一样都是平等的市场主体,主观上厚此薄彼是不存在的。但是,我们若想不被消纳问题掐住脖子,就必须将工作做到电网那边,解决市场问题,解决外送线路问题。”赵云发说。

溪洛渡左岸电站和右岸电站分别接入国家电网和南方电网。由于南方电网侧的云南经济发展相对落后,省网消纳能力有限,而电力外送能力又相对较弱,因此,溪洛渡右岸电力消纳外送问题更加明显。

“下雨对于水电来说是件好事,有水就有电嘛!但下雨对于我们在南方电网的电力消纳又形成一定挑战。”赵云发举例细说消纳的问题,“汛期南方一下雨,气温就会降低,空调等电力降温用的少,电力需求会出现下降。同时,南方河流多,水电站也多,一下雨大家都开足马力发电,电就多了,供多需少的矛盾就出来了,各个电站争取有限的外送通道的矛盾也出来了。”

这两个矛盾其实就是前面所提到的市场问题和外送线路问题。

与很多中小水电站不同,三峡集团在金沙江建设的大型水电项目,在论证时就充分考虑市场需求问题和电力外送线路问题,在工程建设期间相关配套项目也同步建设,电力生产、输送、落地消纳都是有通盘规划的。但是,虽然市场大了、通道宽了,但并不是哪一家电站独享的。所以,谁对市场情况更熟悉,谁对外送线路情况把握更充分,谁就能占得电力消纳先机。

肖舸告诉记者,长江电力为解决溪洛渡、向家坝电站的电力消纳问题,在市场方面做了大量的工作。通过对需求侧和电网方的调研,长江电力实时获取、更新电力需求情报,三峡梯调中心据此细化制定出每个电站每日的发电计划。“就这样,通过每天的精打细算,增发电量被我们一天一天抠出来了。”

牛从直流是南方电网第一个±500kV、同塔双回大容量直流输电工程,也是溪洛渡电站送电广东的重要通道。在云南省内电力消纳能力有限的情况下,通过牛从直流将电送往电力负荷中心的广东,是溪洛渡右岸电站的电力消纳的重要手段。但在去年一段时间内,牛从直流因检修等原因存在输电限制。“若是我们不积极做工作,可能溪洛渡右岸每三天只能有一天可以将电满额送出。”赵云发说,“这将造成电站大量弃水。”

三峡梯调中心与长江电力其他相关单位积极与南方电网方面联系,根据来水情况、电力需求协调电网检修工作,最大程度上减少电网检修对发送电造成的损失。而当一些检修时间实在无法调整的时候,三峡梯调中心又通过防汛部门协调,让金沙江中游、雅砻江上的电站协助溪洛渡蓄一部分水,减少溪洛渡坝前来水量,以避免弃水。这一举措实现了在其他电站利益不受损失的情况下,尽可能减少了电网检修导致溪洛渡电站的弃水。

而左岸国家电网方面情况相对好些,但精打细算仍然必不可少。遇到电网检修时机,长江电力综合考虑溪洛渡向家坝两个电站水流关系,合理利用外送线路,合理利用两库库容,实现电量转移。简单说来,就是充分利用各自线路,当溪洛渡电站外送国家电网线路检修受限时,向家坝就加大电站出力,尽量补齐溪洛渡的损失,反之亦然。

正是因为着眼市场、着力外送,溪—向两站才在困难重重中取得了不俗的发电成绩。“去年南方电网给溪洛渡右岸电站下达的发电量任务是260亿千瓦时,而溪洛渡右岸电站却发了300多亿千瓦时。”肖舸说,“恰恰困难最大的右岸电站,为发电增量贡献最多。”

精算“水”账,有效实现节水增发

三峡、葛洲坝两座梯级电站在电网中地位显著,送电通道比较完善,距离电力负荷中心也相对近,电价较之其他电站竞争优势明显,因而不存在明显的消纳问题。但三峡-葛洲坝梯级电站装机容量巨大,对水的“精打细算”可以在这两座电站体现出巨大的价值。

根据有关部门在2016年春季预测,当年汛期可能面临“98+洪水”,但汛期来临时,大部分降雨位于长江中下游地区。整个汛期里,三峡工程仅经历一次每秒5万多立方米的洪峰,再没有遇到较大的来水。

“去年6月份时,我们根据三峡电站当时的发电情况,认为当年是有可能发电量创历史新高,达到1000亿千瓦时以上的。”肖舸说,“但是后来来水整体偏枯,使实现这一目标缺少了必要条件。”

汛期来水偏枯是发电无法克服的不利条件,但三峡梯调中心密切关注水情,科学优化调度,有效提高机组发电效率,同时在保障下游防洪安全的前提下,充分资源化利用中小洪水,使三峡-葛洲坝梯级电站年发电量较之前一年有了显著提高,三峡电站实现水资源利用率100%,葛洲坝电站再创发电量历史新高。

“葛洲坝电站水库小,几乎没有防洪库容,超过满发流量就需弃水。”肖舸说,“但它处于我们梯级电站最末端,我们通过对上游梯级的合理调度运行,经过调蓄的来水,让它尽量‘吃饱’但不‘撑着’,即充分发挥其装机能力,又降低弃水造成的损失,让这座30多年的老电站又创新纪录。”

而在金沙江,关于水的计算题,梯调人也动了巧心思。

以往,随着汛期到来,五六月份金沙江来水开始增加,此时进入汛期的水电站开始执行汛限水位进行消落。考虑到此时整个长江上游流域干支流电站都要进行消落,并利用消落水量抢发电量,可能会对西南的电网外送通道造成巨大的压力,从而造成电力消纳不足而弃水。2016年溪洛渡、向家坝电站在汛前枯水期,利用电网通道相对空余时段提前开始抢发电量。

“此时其他电站大部分还处于蓄水期内,电网消纳压力小,对于我们发电限制小。”肖舸说,“而到了大家都消落至汛限水位抢发电量时,我们水位消落任务已经没有那么紧张。虽然我们提前消落损失了一部分水头,但是避免了与其他电站同时抢发电量可能造成的弃水风险,我们还是节水增发了。”

梯调中心利用流域水雨情自动测报预报系统,开展流域水雨情趋势分析,主动与水文气象部门会商,实施短中长期跟踪滚动预报。通过水库群信息共享平台加强对上游水库运行信息的掌握,为水资源优化利用奠定了基础。

汛期,在对流域水雨情充分掌握和精确预报基础上,三峡梯调中心积极与防汛部门进行沟通,在确保防汛安全前提下,获批提高了溪洛渡电站的汛限水位。发电水头的提高,有效地提升了水能利用提高率及机组的发电效率,为增发电量提供了必要条件。

“在以往对水对电的精益调度基础上,三峡梯调中心眼光向外,明确了外向型梯调的建设方向。与调度、电网、市场部门及上游其他水电站加强联系,根据公司分层分级的协调机制和“两个三方”协调工作部署,梯调中心明确了与两大电网调度部门的对口联系负责人,在梯级水库运行关键节点,加强区域协调,统一部署组织对外协调工作;在部门层面,预报作业人员每天、每周提前与电网计划人员进行沟通,使调度思路更好得以落实。针对不同时期的调度重点、难点,定期组织协调会议,同时通过支部共建、文体活动交流等多种形式,加强技术与情感交流,最大程度地争取到各方支持。在电网组织的年度检修停电计划编制工作中,与各级电网调度机构积极协商,为梯级电站2017年发电与检修工作的顺利开展奠定了较好基础。

梯调人通过一系列行之有效的办法和措施才得以在水情复杂、电站发电外送约束多、电力市场供大于求的局面等不利条件下,与各梯级电厂一同创造了总发电量2060.6亿千瓦时优异成绩。”赵云发说,“下一步,我们将继续与市场衔接,进行市场化转型,继续深入构建外向型梯调,向着流域梯级联合调度的更高目标不断前行。”