近年来,湖南省统调最大负荷逐年递增,2010年湖南省电网统调最大负荷为1685.0万千瓦,到2020年湖南省电网统调最大负荷增长到3307.8万千瓦,“十二五”期间年均增速为6.0%,“十三五”期间年均增速为8.0%。其负荷曲线呈“W”形,全年明显存在夏季和冬季两个高峰。夏季负荷高峰一般出现在7月份或者8月份,冬季负荷高峰出现在1月份或者12月份。2010年、2011年、2013年、2016年、2017年、2019年和2020年湖南省最大负荷出现在夏季的8月份,而2012年、2014年、2015年和2018年受凉夏影响,全年最大负荷出现在冬季的12月份或2月份,此外年负荷曲线波动总体呈上升趋势,季不均衡系数在0.79~0.85范围内,其中2017年季不均衡系数最小,负荷分布最不均衡。
湖南省现有的调峰手段主要以火电等燃料机组为主,水电、天然气等可灵活调节机组匮乏。湖南省为促进新能源消纳、释放调峰空间,加大了对火电机组深度调峰改造的力度,但火电机组调峰空间有限且激励机制不完善,导致无法充分解决湖南省新能源消纳与负荷需求增长的矛盾。当电网负荷到达高峰期,若只依靠扩大发电机的装机规模来满足短时间的高峰用电需求,不仅所需费用较高,而且实现时间较长,很难及时解决现阶段存在的电能供需矛盾。将需求侧作为与供给侧相对等的资源参与到电网调峰中,并引导其主动跟踪新能源出力的波动,则是缓解上述矛盾最有效的方式。新能源预测偏差较大、负荷波动、机组故障时,缺乏灵活的调峰手段和充足的应急响应能力。与传统调峰资源相比,合理地利用需求侧资源有利于优化用电方式,降低电网调峰成本,实现电力行业的节能减排。
目前湖南省电网基于新能源消纳的调峰决策主要存在以下问题:
(1)新能源出力预测准确度低,预测偏差较大,导致现有调度决策方法难以保证新能源消纳需求;
(2)动态调峰手段单一,调峰能力严重不足,无法满足新能源消纳与负荷增长需求;
(3)分布式、智能化用电负荷的快速增长,现有调峰方法无法保证分散式负荷快速增长下系统峰谷运行安全;
(4)调峰方式的动态响应性差,调峰补偿机制不完善,导致调峰积极性差。
因此,针对湖南省新能源与用电负荷发展趋势与特点,亟须开展促进新能源消纳的湖南省电网多类型用户负荷调峰关键技术研究。