小水电参与电网调峰运行的必要性和经济性分析

黄太平

湖南省桃源县竹园发电有限责任公司

摘要：本文结合某县电网供用电和小水电发电运行实例，说明小水电参与电网调峰运行，实行上网分时销售电价的经济效益以及相关方法和措施。

关键词：小水电；上网售电；分时电价；调峰运行

引言：目前，大部分的小水电已具备日调节调峰运行，但很多地方电网却没有实行上网售电按峰谷分时浮动计价，没能充分调动小水电参与调峰运行的积极性，也使小水电效益没能得到最大发挥。另一方面，又需要省电网大量用燃煤发电机组、核能发电机组和抽水蓄能发电机组承担日负荷调峰运行，影响电力系统的经济优化运行。

1某县供电公司供电状况

某县电网目前年供电量为6.5亿kW·h，其中大工业用电量约占4.0亿kW·h，民用电及非三班制小工业（不实行峰谷浮动计价的用电户）用电约为2.5亿kW·h。大工业用电实行峰谷上下浮动30%电价后，将激励企业低谷多用电、高峰少用电。按大工业用电价0.521元/kW·h（普通工业用电价0.6356元/kW·h）上下浮动30%计算，其上下浮动价差为0.1563元/kW·h，而购省网上下浮动价差为0.0996元/kW·h（0.4981元/kW·h±20%），县供电公司低谷时段的购售电相差0.0567元/kW·h，则大工业用电户如低谷多用电反而对县供电公司不利（多供1kW·h电量造成价差倒挂0.0567元）。但大工业用电户实行峰谷分时电价后，肯定会产生低谷多用电，如全年低谷时段比高峰时段多用电7000万kW·h，则县供电公司将造成价差倒挂397万元；而其他2.5亿kW·h民用电及非普通工业用电则又造成峰段比谷段多用电约1.2亿kW·h。

2情况分析

该县电网现有并网小水电站189座，总装机容量14.36万kW，年上网电量为4.8亿kW·h，其中具备不完全日调节功能以上的水电站76座，装机容量11.07万kW，年发电量为3.8亿kW·h，占总发电量的79.2%。据测算，全县有调节功能的水电站峰段可比谷段多发电1.5亿kW·h，将使县供电公司购省电网谷时段电量比峰时段电量多1.0亿kW·h，可少付购电费996万元，计入支付水电调峰电费450万元和小水电未参与调峰时需多付购的省网高峰时段电量上浮电费498万元（5000万kW·h×0.0996元），实际可使县供电公司因实行小水电参与调峰而少支付购电费1044万元（含税），共节约购电成本852万元。

全县大工业用电实行峰谷分时电价后，可发挥县电网小水电的调峰作用，峰时段可比谷时段多发电1.5亿kW·h，就可使县电网多购省网的低谷时段电量1.0亿kW·h，县供电公司扣除支付全县水电站调峰电量加价450万元外（水电站调峰电量加价0.03元/kW·h），将少支付购电费1044万元（含税），节约购电成本852万元。如把县供电公司省下的852万元购电成本，直接用于贴补全县小水电的上网基准电价，平均每kW·h可提高上网电价0.02元，调峰性能较好的水电站，还可另增加调节发电综合平均电价0.01～0.02元/kW·h。

如没有小水电参与调峰运行，则不可能节约该项供电成本，县供电公司就会减少供电利润或增加亏损，最终还是要通过提高各类别用电价加以解决。也就是说，大工业实行峰谷分时电价，并不能给县供电公司带来任何利润，反而造成了不利影响。另一方面，虽然大工业用电实行峰谷分时电价后，某些企业真正有做到低谷比高峰时段多用电，因此减少了一些电费支出，似乎有少量利益，但这是建立在县供电公司减少利润或多造成亏损的基础上，最终还是要通过提高用电价加以解决，这样还是抵消了大工业用电实行峰谷分时电价所带来的利益。

这种做法也有利于省电网削峰填谷的节能运行方式，可减少省电网为解决日负荷的峰谷差而建设大量抽水蓄能水电站和减少火电厂承担调峰，避免因靠省电网承担调峰造成不必要的电能和一次能源消耗，提高省电网和地方电网及小水电运行的综合经济效益。

3调度管理措施

小水电承担调峰运行必须通过有压引水系统和配电送电系统在较短时间内满容量输水送电，这会增加水能和电能损耗约3%左右。按某县现有小水电平均上网电价0.29元/kW·h计算，折合增加发电损耗成本约0.009元/kW·h；同时，承担调峰运行也增加了人工费用和设备损耗费用，每kW·h约增加成本0.002元，合计增加发电成本0.011元/kW·h。

考虑省内现有的小水电上网电价严重偏低，应将小水电参与地方电网调峰后每年省下的购电成本直接用于提高全县小水电的上网电价（据测算，某县小水电承担调峰所产生的852万元效益平均可使全县小水电每kW·h提高上网含税电价约0.02元）。

电价措施方面可由县水电办、县供电公司、县水电企业协会三方协商制定出小水电参与调峰的电价浮动幅度，报县物价局、市物价局审批执行。技术措施方面已基本具备，大部分调峰电站上网发电量的计量器具已能适应分时段计量峰谷平电能的要求，个别未具备的电站已正在更换分时电能表。调度措施可由县水电办、供电公司调度室、水电企业协会三方协调制定完善，根据固定设置峰、谷时段和优化调度安排相结合的原则，在各种水文状况下合理调度全部调峰电站的经济发电优化运行。

为了做好小水电的调峰发电运行和无功功率优化平衡及安全监管工作，某县已开始实施建立水电综合监控信息系统，这有利于小水电的全面优化运行管理，大大提高了电网发供用电的综合经济效益。

4保障调峰电站经济运行

根据全县小水电站的特点和电网供用电实际情况，应充分利用公用变电站和用电户的电力电容无功补偿装置，尽量提高供用电环节的功率因素，减少发供电环节的无功功率输送，有效减少电能损耗。

建议总装机容量在500kW以下的水电站，无功和有功发电量的运行考核比例为40%；总装机容量在500kW以上1500kW以下的水电站，考核比例为50%；总装机容量在1500kW以上的水电站，考核比例为60%；有联网专线进变电站的总装机容量在1000kW及以上水电站，其发电无功功率应根据县电网调度需要进行调节。

非参加调峰运行、也非定为发电无功功率按调度需要调节运行的水电站，少发无功电量按每kVAR·h0.01元计罚，多发无功电量不奖；参加调峰运行但非定为发电无功功率按调度需要调节运行的水电站，少发无功电量按每kVAR·h0.005元计罚，多发无功电量不奖；既参加调峰运行又定为发电无功功率按调度需要调节运行的水电站，无功和有功发电量的运行考核比例＜30%的部分按每kVAR·h0.005元计罚。根据县电网调度运行需要，所发无功电量与有功电量的比例多于60%的部分按每kVAR·h0.015元计奖。

结语

利用小水电承担地方电网的调峰运行，是一项有利的举措。上网售电按峰谷时段适当上下浮动计价，可充分调动小水电调峰的积极性，从而提高地电网发供电的经济和社会效益，具有广泛的意义和社会效益。

参考文献：

[1]徐筱芸.小水电经济性运行与电气设备安全性评价体系探讨[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2012（29）.

[2]胡秀珍，翟伟芳，张勇军.小水电上网对配电网线损影响分析[J].农业电气化.2011（11）.

[3]殷军.加强水电建设管理落实并网水电站的技术改造[J].新疆农垦科技.2010（04）.