
連日來,隨着副熱帶高壓南撤東退,山東多地迎來舒爽秋日。對電網來說,迎峯度夏電力保供的壓力也相對漸緩。山東是負荷大省、新能源裝機大省,電網平衡的壓力挑戰也更大,是觀察我國度夏電力保供和新型電力系統建設的實踐樣本。
在8月3日這天,山東電網的午、晚高峯同創歷史新高,分別達到1.31和1.19億千瓦。負荷「雙峯」,直觀映射出齊魯大地盛夏時節的剛性用電需求,也是對度夏保供的極限測試。然而有峯必有谷,高峯過後,負荷曲線必將回落,「峯」與「谷」如影隨形,一日之內數千萬千瓦的波動,對山東電網的平衡更是一種連環考驗。
今天就讓我們透過一天的「雙峯雙谷」負荷曲線(以8月24日為例),解碼不同時間窗口的電力平衡挑戰,看山東電力如何在峯谷波動間,找到電力保供與新能源消納的最優解。

黎明前夕 深谷裏的「蓄勢」
當城市鄉村沉入夢鄉,工廠生產線漸次停歇,凌晨4時30分,山東電網負荷曲線滑入一天之中的最低谷。
然而低谷並非靜止,更是在為一天的高峯「蓄勢」。
「凌晨低谷是一天中系統調節壓力相對較小的時段,但並不意味着可以鬆懈。我們要全力壓降火電機組出力,甚至安排機組停機備用,以適應全天最低負荷。」國網山東電力調控中心計劃處處長張冰表示。
夜色籠罩下,風電場站仍在運轉,外電入魯通道按照日前計劃平穩輸送,系統在低負荷狀態下保持穩定運行。
凌晨5點過後,居民陸續起床,早餐做飯、照明用電開始增加,曲線出現細微抬升,這一波小小的負荷隆起,幾乎全部來自居民生活側。
「這個時段的負荷波動雖然不大,但信號意義很強。它標誌着全社會從夜間休眠模式向日間生產模式切換,是我們判斷全天負荷走勢的第一個關鍵節點。」國網山東電力調控中心計劃處五級職員周蕾介紹。
經歷了一夜的休整,電網面臨的首場考驗即將開始。

上午時段 迎戰首輪負荷高峯
上午7時,城市甦醒,地鐵開始運行,工廠的機器陸續啓動,寫字樓、居民區製冷設備陸續開放,用電負荷也隨着全社會生活生產節奏穩步抬升。
當指針指向上午11時許,山東電網負荷曲線會達到一天之中的最高點,工廠生產線馬力全開、製冷負荷增長共同推高負荷曲線。
負荷快速攀升的過程,光伏發電出力也開始逐步上升,但並沒達到最大出力,這個過程主要考驗系統向上爬坡的能力。山東電網率先建立國內首家爬坡輔助服務市場,針對負荷快速增長、新能源功率快速變化精準激勵調節資源。統籌省內火電、入魯外電、儲能資源協同配合,既要最大限度吸納光伏清潔能源,又牢牢守住電力保供裕度,做到「綠電盡其用、供電有冗餘」。
「上午這一波高峯,我們打的主要是配合。光伏在頂上,火電在兜底,外電在補充,儲能在蓄力,輔助服務市場在背後提供調頻、爬坡支撐,幾股力量擰在一起,才把高峯穩穩扛住。」國網山東電力調控中心計劃處處長張冰表示。
▲圖為:山東魯北鹽鹼灘塗千萬千瓦風光儲輸一體化基地。午間時段 高位運行中的「相對低谷」
負荷午高峯過後,全網用電負荷隨工業午休、社會作息節律自然回落,13時左右負荷曲線出現全天第二個低谷。然而,此時的鋼鐵、化工、製造等行業持續高負荷生產,工業用電的基本盤造就了負荷「高位低谷」特徵。
這個「低谷」比凌晨低谷高出3000多萬千瓦,甚至超過了許多省份的全網最高負荷,是全天高位運行中的一個「相對低谷」。

與此同時,正午也是光照最強時段,光伏發電出力衝到全天峯值。晴朗時段,山東光伏出力常態超過5000萬千瓦,相當於50台百萬千瓦級火電機組滿發容量。
一邊是用電需求下降,一邊是海量綠電集中湧入電網,新能源消納壓力凸顯。這「一降一升」也是對系統調節能力的考驗,為了給新能源擠出更多消納空間,山東電網全力推動直調公用煤電機組靈活性改造全覆蓋,午間低谷時段火電機組降至最小技術出力,部分火電機組甚至日內啓停調峯。
同時,電力市場「無形之手」也在發揮作用。一方面通過現貨低價引導儲能電站全力充電,抽蓄電站全力抽水。另一方面山東率先實施的尖峯、高峯、平段、低谷、深谷五段式電價,引導部分生產負荷主動調整,降低用戶用電成本的同時也減輕了系統調節壓力。
晚間時段 晚間高峯「頂峯戰役」
夜色降臨,居民下班回家,空調、電視等家電開啓,大型商超燈火通明,居民生活與第三產業用電形成「夜間接力」。

19點半左右,負荷曲線再度攀升,全天第二個高峯到來。
晚峯時段光伏出力已降至近乎為零,這時的山東電網,一場多兵種協同的「頂峯戰役」打響。第一道衝鋒力量來自於儲能。儲能在白天新能源大發時段充滿的電能,選擇在這個時候向電網放電。而在電網平衡緊張的特殊情況下,電網也可以對儲能進行集中調用。
就在8月3日,山東電網負荷創新高當天,山東省172座新型儲能電站集中調用啓動放電,73座獨立儲能電站、99座新能源配建儲能參與,最大放電功率達1198萬千瓦。
▲圖為:國網萊蕪供電公司工作人員現場服務澤安孟家獨立儲能電站有序調用。國網山東電力調控中心計劃處專責潘也介紹:「中午新能源大發,現貨市場電價較低,晚高峯時段現貨市場價格較高,儲能放電在支撐全省晚高峯的同時,儲能企業還能獲得相應的價差收益。」
值得一提的是,獨立儲能電站不僅通過「低充高放」在現貨市場獲利、提供保供支撐,還可以作為獨立主體參與電網調頻,獲取輔助服務收益。
與此同時,火電機組快速頂峯出力,入魯外電通過特高壓通道增援,多類電源共同發力,無縫填補光伏退潮後的供需差額。
▲圖為:夜間新能源車主通過V2G充電樁向電網放電。而在負荷側,虛擬電廠捕捉價格信號,精準調整用電負荷,電動汽車也可向電網反向送電,這些分散的可調資源聚沙成塔,形成保供的合力。
多維度資源池協同發力,穩穩托住了一天之中的第二次負荷高峯。

負荷曲線是經濟社會運行的「心電圖」,山東電力「雙峯雙谷」的背後,折射出山東工業經濟的韌性活力,也是新型電力系統建設進程中,調度運行面臨的全新課題。從傳統「源隨荷動」轉向「源網荷儲互動」的電力平衡模式,負荷形態、電源形態持續迭代演變,負荷曲線、出力曲線不斷波動起伏,但始終不變的是日復一日的平衡考驗,是年復一年的保供擔當。
保障工業生產不停、民生燈火長明,國網山東電力在電力保供與能源轉型之間,用實踐寫下了新型電力系統建設的時代答卷。
來源:國網山東省電力公司