
连日来,随着副热带高压南撤东退,山东多地迎来舒爽秋日。对电网来说,迎峰度夏电力保供的压力也相对渐缓。山东是负荷大省、新能源装机大省,电网平衡的压力挑战也更大,是观察我国度夏电力保供和新型电力系统建设的实践样本。
在8月3日这天,山东电网的午、晚高峰同创历史新高,分别达到1.31和1.19亿千瓦。负荷“双峰”,直观映射出齐鲁大地盛夏时节的刚性用电需求,也是对度夏保供的极限测试。然而有峰必有谷,高峰过后,负荷曲线必将回落,“峰”与“谷”如影随形,一日之内数千万千瓦的波动,对山东电网的平衡更是一种连环考验。
今天就让我们透过一天的“双峰双谷”负荷曲线(以8月24日为例),解码不同时间窗口的电力平衡挑战,看山东电力如何在峰谷波动间,找到电力保供与新能源消纳的最优解。

黎明前夕 深谷里的“蓄势”
当城市乡村沉入梦乡,工厂生产线渐次停歇,凌晨4时30分,山东电网负荷曲线滑入一天之中的最低谷。
然而低谷并非静止,更是在为一天的高峰“蓄势”。
“凌晨低谷是一天中系统调节压力相对较小的时段,但并不意味着可以松懈。我们要全力压降火电机组出力,甚至安排机组停机备用,以适应全天最低负荷。”国网山东电力调控中心计划处处长张冰表示。
夜色笼罩下,风电场站仍在运转,外电入鲁通道按照日前计划平稳输送,系统在低负荷状态下保持稳定运行。
凌晨5点过后,居民陆续起床,早餐做饭、照明用电开始增加,曲线出现细微抬升,这一波小小的负荷隆起,几乎全部来自居民生活侧。
“这个时段的负荷波动虽然不大,但信号意义很强。它标志着全社会从夜间休眠模式向日间生产模式切换,是我们判断全天负荷走势的第一个关键节点。”国网山东电力调控中心计划处五级职员周蕾介绍。
经历了一夜的休整,电网面临的首场考验即将开始。
上午时段 迎战首轮负荷高峰
上午7时,城市苏醒,地铁开始运行,工厂的机器陆续启动,写字楼、居民区制冷设备陆续开放,用电负荷也随着全社会生活生产节奏稳步抬升。
当指针指向上午11时许,山东电网负荷曲线会达到一天之中的最高点,工厂生产线马力全开、制冷负荷增长共同推高负荷曲线。
负荷快速攀升的过程,光伏发电出力也开始逐步上升,但并没达到最大出力,这个过程主要考验系统向上爬坡的能力。山东电网率先建立国内首家爬坡辅助服务市场,针对负荷快速增长、新能源功率快速变化精准激励调节资源。统筹省内火电、入鲁外电、储能资源协同配合,既要最大限度吸纳光伏清洁能源,又牢牢守住电力保供裕度,做到“绿电尽其用、供电有冗余”。
“上午这一波高峰,我们打的主要是配合。光伏在顶上,火电在兜底,外电在补充,储能在蓄力,辅助服务市场在背后提供调频、爬坡支撑,几股力量拧在一起,才把高峰稳稳扛住。”国网山东电力调控中心计划处处长张冰表示。
▲图为:山东鲁北盐碱滩涂千万千瓦风光储输一体化基地。
午间时段 高位运行中的“相对低谷”
负荷午高峰过后,全网用电负荷随工业午休、社会作息节律自然回落,13时左右负荷曲线出现全天第二个低谷。然而,此时的钢铁、化工、制造等行业持续高负荷生产,工业用电的基本盘造就了负荷“高位低谷”特征。
这个“低谷”比凌晨低谷高出3000多万千瓦,甚至超过了许多省份的全网最高负荷,是全天高位运行中的一个“相对低谷”。

与此同时,正午也是光照最强时段,光伏发电出力冲到全天峰值。晴朗时段,山东光伏出力常态超过5000万千瓦,相当于50台百万千瓦级火电机组满发容量。
一边是用电需求下降,一边是海量绿电集中涌入电网,新能源消纳压力凸显。这“一降一升”也是对系统调节能力的考验,为了给新能源挤出更多消纳空间,山东电网全力推动直调公用煤电机组灵活性改造全覆盖,午间低谷时段火电机组降至最小技术出力,部分火电机组甚至日内启停调峰。
同时,电力市场“无形之手”也在发挥作用。一方面通过现货低价引导储能电站全力充电,抽蓄电站全力抽水。另一方面山东率先实施的尖峰、高峰、平段、低谷、深谷五段式电价,引导部分生产负荷主动调整,降低用户用电成本的同时也减轻了系统调节压力。
晚间时段 晚间高峰“顶峰战役”
夜色降临,居民下班回家,空调、电视等家电开启,大型商超灯火通明,居民生活与第三产业用电形成“夜间接力”。

19点半左右,负荷曲线再度攀升,全天第二个高峰到来。
晚峰时段光伏出力已降至近乎为零,这时的山东电网,一场多兵种协同的“顶峰战役”打响。第一道冲锋力量来自于储能。储能在白天新能源大发时段充满的电能,选择在这个时候向电网放电。而在电网平衡紧张的特殊情况下,电网也可以对储能进行集中调用。
就在8月3日,山东电网负荷创新高当天,山东省172座新型储能电站集中调用启动放电,73座独立储能电站、99座新能源配建储能参与,最大放电功率达1198万千瓦。

▲图为:国网莱芜供电公司工作人员现场服务泽安孟家独立储能电站有序调用。
国网山东电力调控中心计划处专责潘也介绍:“中午新能源大发,现货市场电价较低,晚高峰时段现货市场价格较高,储能放电在支撑全省晚高峰的同时,储能企业还能获得相应的价差收益。”
值得一提的是,独立储能电站不仅通过“低充高放”在现货市场获利、提供保供支撑,还可以作为独立主体参与电网调频,获取辅助服务收益。
与此同时,火电机组快速顶峰出力,入鲁外电通过特高压通道增援,多类电源共同发力,无缝填补光伏退潮后的供需差额。

▲图为:夜间新能源车主通过V2G充电桩向电网放电。
而在负荷侧,虚拟电厂捕捉价格信号,精准调整用电负荷,电动汽车也可向电网反向送电,这些分散的可调资源聚沙成塔,形成保供的合力。
多维度资源池协同发力,稳稳托住了一天之中的第二次负荷高峰。

负荷曲线是经济社会运行的“心电图”,山东电力“双峰双谷”的背后,折射出山东工业经济的韧性活力,也是新型电力系统建设进程中,调度运行面临的全新课题。从传统“源随荷动”转向“源网荷储互动”的电力平衡模式,负荷形态、电源形态持续迭代演变,负荷曲线、出力曲线不断波动起伏,但始终不变的是日复一日的平衡考验,是年复一年的保供担当。
保障工业生产不停、民生灯火长明,国网山东电力在电力保供与能源转型之间,用实践写下了新型电力系统建设的时代答卷。