新形势下水电厂在电力系统调频调峰中的功能定位

摘 要：在电力系统的建设与运行中，各种电厂均发挥着至关重要的作用，扮演着不可缺少的重要角色。其中，水电厂在电力系统调频调峰中的优势日渐显现。基于此，文章主要阐述了调频调峰在电力系统中的重要作用及功能定位，并对新形势下，水电厂在电力系统调频调峰中的功能定位进行了深入探究，以期帮助人们对水电厂的功能有所进一步了解。

关键词：功能定位；水电厂；电力系统；调频调峰

前言

随着人们用电需求的不断增长，各地区电网电力负荷峰谷差距逐渐变大，加之我国电力体制改革的不断推进，促使电厂对电力系统的调频与调峰必须要积极改进。在这一背景下，国外核电厂的日益广泛应用给我国电力系统调峰调频改进提供了参考和借鉴，使得水电厂在电力系统调频调峰中的功能作用逐渐凸显。将水电厂发展成为电力系统调频调峰电厂对推动我国电力体制改革具有重要意义。

1 调频调峰在电力系统中的作用及功能定位

1.1 调频调峰在电力系统中的重要作用

在电力系统日常运行过程中，根据不同时段实际的用电需求，通过调频调峰，可以将电力系统中的低谷电转化为价值高的高峰电，从而提供给电力系统更多的高峰电，缩小系统峰谷差距，满足高峰时段用户用电需求。新形势下，随着风力发电、光伏发电等新型洁净能源发电站建设数量的逐渐增多，电力系统调频调峰电厂逐渐从传统的火力发电转变为水力发电，并以抽水蓄能电站作为“系统蓄电池”，增强电网的调峰能力和新能源电力的消纳能力，以构建清洁高效的能源体系。为此，我国多个地区建起了以抽水蓄能电站为主要调频调峰电厂的新型能源结构，该举措是促进供给侧结构性改革、能源结构调整、保障电网安全经济运行、促进清洁发展的重要手段，可进一步优化电源结构，大大增强送端电网灵活调节和抵御事故风险能力。在实际运行中取得了较为理想的调频调峰效果[1]，显著提高了电力系统的安全稳定和经济运行水平；有效缓解风力发电弃风、光伏发电弃光问题，同时明显降低电力系统单位能耗水平。抽水蓄能电站向电力系统提供调频调峰服务，具有运行可靠、反应灵活特点，在保障电力系统及整个电网安全稳定运行中发挥着巨大的作用，对提高电网运行经济性，节约能源资源，促进电力产业可持续发展中具有十分重要的现实意义。

具体而言，调频调峰在电力系统中的重要作用主要体现在以下几方面：第一，提高电力系统运行经济性。以抽水蓄能机组为代表的调频调峰机组可以代替其他机组调峰任务，这就在一定程度上减少了电力系统调频调峰机组数量，减少了成本投入与维修费用，降低了机组低谷时段的负荷和由负荷频繁调整给系统所带来的负面影响，提高电力系统运行经济性。第二，保障电网运行安全。抽水蓄能调频调峰机组易于控制，结构简单，启停迅速，是一种特殊的电源，可以根据实际需要灵活的增减功率，可以为电力系统运行提供调频调相、事故备用等多种服务。减少无功补偿设备，调节电力系统供电频率，为紧急事故的发生提供备用电源，从而保障电力系统安全持续运行。

1.2 调频调峰在电力系统中的功能定位

了解了调频调峰在电力系统中的重要作用后，对其在电力系统中的功能定位就变得相对容易得多。调频调峰电厂是电力企业电网调控的必要条件，承担着保障电网安全稳定、经济可靠运行的重要使命，其在整个电力系统中的功能定位突出体现在四方面：基本业务地位、专业地位、价值和业务结构[2]。调频调峰电厂的重要作用使得其不应作为简单的辅助服务对象，而应作为与电力企业售电、购电、输配电等同等重要的基本业务。调频调峰电厂不同于常规电厂，其业务范围更广，服务功能更强，应作为一个专门的电厂实行专业化的管理。

2 新形势下水电厂在电力系统调频调峰中的功能定位

2.1 调频调峰电厂的特点

现阶段，在电力系统中可参与调频调峰的机组类型主要有普通水电机组、抽水蓄能机组、常规燃煤火电机组、燃气机组等。常规燃煤火电机组由于以煤炭作为燃料，煤炭燃烧对空气环境污染较大，加之煤炭资源有限，在我国大力倡导节能低碳的新形势下，常规燃煤火电机组不是电力系统调频调峰的首选对象。纵观国外电力系统当前调频调峰使用较为广泛的机组类型可以发现，核电在其中占据较大一部分比重，但由于我国核电起步晚，从技术成熟度和安全两方面考虑，核电不适合我国电力系统调频调峰用机组。燃气机组调峰能力较好，启动快、效率高，但负荷跟踪等其他方面较差。抽水蓄能机组以水作为发电能源，通过吸收低谷电，发出高峰电，可以实现电力电量的有效转换，具有转换工况迅速、反应敏捷、负荷增减灵活、保证供电质量与电网运行可靠性等诸多优点，且符合风力发电、光伏发电等清洁能源电站建设的节能环保要求，适合应用在清洁能源电站电力系统的调峰调频中。

有关调查显示，抽水蓄能电厂的最大调峰能力可达200%，可以快速增荷，快速启动，可以调频调相，静止满载仅需95s，比单循环燃气机组要快得多。单循环燃气机组最大调峰能力可达100%，可以调频；常规水电机组最大调峰能力可达100%；燃煤火电机组最大调峰能力在启停状态下可达100%。通过对比可以发现抽水蓄能电厂在电力系统调频调峰中具有明显的优越性，尤其是在以节能环保理念为主的新形势下。从上面表述中得知，调频调峰在电力系统中起着极其重要的作用，但随着电力产业结构调整的不断深入，原有调频调峰电厂以难以满足新形势下电力用户需求和电力产业发展需求。而抽水蓄能电厂的建设则给当前电力系统调频调峰方式的改革带来了新的发展契机。

2.2 水电厂在电力系统调频调峰中的功能定位

根据上面对几种不同类型机组在电力系统调频调峰中的应用效果对比，我们对以抽水蓄能电厂为代表的水电厂在电力系统调频调峰中所具有的巨大作用和良好的发展前景已经非常明确。但为了实现水电厂在电力系统调频调峰中功能作用的最大限度发挥，实现调频调峰作用的进一步强化，在明确的基础上还需要对水电厂在电力系统调频调峰中的功能进行准确的定位。

新形势下，我国越来越多地区建设起了风力发电站、光伏发电站，水电调频调峰电厂、抽水蓄能调频调峰电站，这些调频调峰电厂逐渐在整个电力市场占据主导地位，在电力系统调频调峰中的功能定位集中表现在业务功能和市场导向之上。在业务功能上，水电调频调峰电站为电力系统运行提供良好的调频调峰服务、紧急事故备用服务等多种服务；在业务结构上，其通过调整和改变电力系统能源结构，优化资源配置，在提高业务办理效率的同时，提高电力系统业务整体服务水平，提高市场竞争力。在市场导向方面，水电调频调峰电站在当前的电力市场中占据主导地位，并随着越来越多这样调频调峰电厂的建设而使越来越多的人们、越来越多的电力企业认识到水电调频调峰的优势与重要作用，从而发挥市场导向作用引导其他电力企业、其他地区电力企业积极建设以水电厂为主的调频调峰电厂。

3 结束语

综上，调频调峰电厂是电力系统安全可靠运行不可缺少的重要角色，而新形势下水电厂在电力系统调频调峰中扮演着重要的角色。随着电力体制改革的持续推进，电力基础设施建设的日臻完善，调频调峰电厂必须要跟上时代发展步伐，大力推广以水电厂为主的调频调峰手段，加强水电调频调峰电站建设，让水电厂在电力系统调频调峰中的功能作用得到最大限度发挥。

参考文献

[2]杨根.水电厂发电报价策略及其辅助决策系统研究[D].贵州大学，2011.

[3]刘建良.水电厂报价决策支持系统研究[D].贵州大学，2007.