1909年，隴原大地上亮起第一盞點燈，那部6千瓦220伏的直流發電機從比利時漂洋過海而來，點亮了整個西北近代工業的希望，也拉開了甘肅有電的歷史。
國網甘肅省電力公司（下稱「國網甘肅電力」）用百年時間，書寫了甘肅發展的恢弘篇章。進入21世紀以來，國網甘肅電力更是進入了飛速發展期。
習近平總書記在黨的十九大報告中提出，要推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系。新能源安全消納已經上升到國家能源戰略。
近年來，甘肅大力發展以風電、光伏為主的新能源電力，在優化西部能源結構中起到了關鍵性的作用。
為促進新能源消納，國網甘肅電力從加強電網建設、解決電網調峰、以及火電和新能源消納矛盾入手，用創新的思維、改革的辦法、市場的手段，破解難題、積極促進新能源利用，取得了長足發展，成效顯著。
不斷加強電網建設，提高跨省輸電能力11月的河西走廊，陽光和著凜冽的風，在這片廣袤的土地上傾倒著來自大自然的饋贈。透過高速行駛的動車的車窗，可以看到成片的風力發電機和藍色的光伏板點綴在黃褐色的戈壁灘上，或捕風，或觸光，然後將大自然的饋贈轉化為無形的電流，最終抵達全國各地。
▲河西走廊上的風力發電機
富有的風、光資源，已經成為絲綢之路黃金段的甘肅，亮向世界的另外一張嶄新名片。甘肅省新能源發展速度快、開發潛力巨大。隨著全國第一個千萬千瓦級風電基地及3個百萬千瓦級光伏發電基地在甘肅落成，新能源成為省內第一大電源。
作為全國重要的能源產業基地，截至今年10月，甘肅省發電總裝機容量5267.98萬千瓦，其中風電1297.19萬千瓦，光伏923.57萬千瓦，新能源裝機佔比達42.35%，裝機規模位居全國第7位，並且超過火電成為省內第一大電源。甘肅電網已發展成為典型的「綠色電網」。
然而，隨著甘肅新能源產業發展迅猛，在能源結構中佔比不斷攀升，因具有間歇性、波動性、隨機性的特點，新能源難以大規模消納的世界性難題，也在甘肅日益凸顯。此前，由於甘肅省內消納空間有限、外送通道不暢等因素，甘肅曾成為全國棄風棄光最嚴重的省（區、市）之一。消納手段不足成為新能源管理的主要瓶頸，棄風棄光成為困擾甘肅新能源發展的一大難題。
「走出去」，是甘肅能源產業必須實施的重大戰略。
「依託電網平臺，把能源轉化為電力，再通過電網輸送到華東、華中等地，從而實現甘肅的經濟發展。」這是國網甘肅電力發展策劃部專責陸軍對「走出去」戰略最直白的理解。從他的描述中，不難看出作為「走出去」的通道，網架的建設成為了決定交流外送能力的關鍵。
「2017年6月，甘肅建成±800千伏祁韶特高壓直流工程，甘肅電網跨入交直流混聯電網的時代，」陸軍介紹說，這是全國首個以輸送清潔能源為主的特高壓直流輸電工程。祁韶直流投運以來，輸電能力不斷提升，外送電量快速增長，甘肅清潔電力送及湖南、湖北、河南、上海等多個省市。截止2019年底，祁韶直流累計外送電量超過400億千瓦時，有力促進了甘肅各類電源利用小時數的不斷提升，實現新能源消納水平連續三年「雙升雙降」的目標。
「十三五」以來，甘肅境內電網投資達到523億元，除了祁韶直流，還建成了750千伏第一、二通道和一系列330千伏送出工程，滿足了新能源項目接入和送出需要。2019年750千伏河西走廊第三回線加強工程建成投運，大大提升了甘肅外送能力。
▲河西750千伏第三回線加強工程施工人員在高空作業
甘肅通過西北地區的10條特高壓直流通道實現甘電大規模跨區外送，通過18條750千伏線路實現與新疆、陝西、青海、寧夏聯網運行，並通過早廣線與四川聯網運行，形成堅強紐帶支撐多省互濟、大規模泛在互聯。2019年新能源外送電量達136.91億千瓦時，佔甘肅全部外送電量的32.44%，位居全國第一，實現了甘肅新能源在全國範圍內資源優化配置的跨越式新突破。
據陸軍介紹，國網甘肅電力目前正在全力推進隴東-山東±800千伏特高壓直流工程項目前期進度，力爭2022年建成投運；積極推動河西第二條特高壓直流工程研究，力爭納入國家「十四五」規劃研究範圍；超前謀劃酒泉第二條特高壓直流外送通道，積極擴大「隴電外送」規模。同時，繼續加強750千伏電網發展，強化西北區域省間電網互濟及資源配置能力。
市場規則+保障機制，實現新能源消納最大化如果將新能源電力的消納過程打通來看，也可以形象地看成「生產-調控-市場」的一套流程，而將這套流程標準化的，便是介於三者之間的「無形之手」——規則和機制。
立足甘肅新能源開發現狀，國網甘肅電力加速完善以市場化手段消納新能源的政策機制。在「1+7」市場規則體系與「1+4」保障機制體系的雙重指導下，建立健康、有序的電力交易市場，促進新能源電量消納最大化。
▲「1+7」市場規則體系
「因為負荷是無法控制的，我們無法控制你家裡開燈還是關燈，所以只能是你用一度電，我們就發一度電，從而做到實時平衡。」調度控制中心調控處副處長李全茂說，常規能源基本上能做到適時平衡發電，而新能源則存在很大的波動性。「比方說，這時候突然來了一陣風，新能源發電上來了，就把常規能源減下去，相當於在一條直線上挖了一個坑，再用風電將這個坑填上，最終做到發電側和用電側仍然處在一條平衡的直線上。」李全茂形象地描述調峰，「挖的坑有多大，調峰的空間就有多大。」
但是，調峰的過程中，新的問題又出現了：火電是不能停機的，要想使火電「挖的坑越大」，只能對發電設備進行靈活性改造，而對於改造的成本投入，國網甘肅電力制定了「調峰輔助服務市場」，在原本減到50%的義務之下，新能源發電企業給予相應的補償。通過這種有償深調的方式，最終達到雙方受益。
據介紹，通過輔助服務市場的運作，2019年甘肅增發新能源16.58億千瓦時，火電受益9個億。「今年更是將深調輔助服務市場擴大到整個西北區域，跨省調峰使得整個市場越來越完善，進一步增加新能源消納。」
▲榜羅鎮四新村的光伏電站
「1+4」則是指積極貫徹落實1項國家發改委、能源局可再生能源電力消納保障機制，建立4大配套機制，其中包括在安排年度發電計劃時，儘可能為新能源發電預留空間，安排新能源優先發電。此外，針對保障性收購計劃外電量，優先調用新能源增發，促進新能源滿發多發，以及對調峰空間的不斷挖掘。
在健全的機制之下，實行內消與外送並舉，不斷擴大甘肅新能源電力產品的市場份額。
比如，依託現有園區、工業集中區，培育省內新能源消納優質用電負荷，挖潛新能源消納內需規模；聯合供熱公司推進清潔能源替代傳統燃煤鍋爐供暖，在提升新能源消納空間的同時，促進大氣環境有效改善；創新聯合自備電廠，開展發電權置換，實現以清潔可再生的新能源替換低效率、高汙染的自備電廠火電等……其中任一舉措的實施，最終都取得了可觀的效果。據國網甘肅電力交易中心有限公司交易部夏天介紹，國網甘肅電力2019年幫助酒鋼集團優化內部電網運行方式，升級完善自動裝置，提高酒鋼電網與主網功率交換能力，將酒鋼電網下網能力由68萬千瓦提升至130萬千瓦。因此，酒鋼集團2019年消納新能源電量比2018年增加16.2億千瓦時。
「我們還積極尋求省外自備電廠替代，首次與上海寶鋼集團自備電廠清潔替代交易1億千瓦時。」夏天說，2019年，國網甘肅電力開展自備電廠替代交易電量71.33億千瓦時，其中置換新能源55.8億千瓦時，佔全年新能源總發電量的16.08%。
創新靈活的市場交易模式，現貨交易取得長足發展今年以來，甘肅新能源出力、發電屢創新高，新能源利用率持續保持增長。事實上，作為新能源消納的最後一環，電力交易市場在其中發揮了重要作用。
為激發風能、光伏場站與電力需求方積極參與新能源消納交易，國網甘肅電力引入市場化手段，制定3個類別、6個維度的電價交易機制，設計相應盈利模式，促進新能源供需精準匹配，實現由「政府統一定價」向「市場為導向」的靈活價格體系轉變。
針對新能源消納中長期交易，提供雙邊協商、集中競價、掛牌交易三種交易模式；針對新能源短期及超短期交易，設置日前現貨市場和日內平衡市場，分別採用分時分區電價與日內二次報價機制；建立「新火打捆」送出交易模式，將不同發電特性的風、光、火電能匯集到一起，在最大化送出新能源的基礎上搭配火電聯合外送，確保新能源充分消納和外送電量穩定可靠……「我們已經在全國範圍內創建了26個品種交易，數量居全國之首。」李全茂介紹說。
▲國網甘肅電力現貨市場技術支持系統用戶界面
值得一提的是，早在2018年，甘肅省就被列為全國現貨交易8家試點單位之一。國網甘肅電力結合自身運營現狀，自主開發電力現貨交易平臺，開展新能源現貨交易，並通過兩大創新支撐交易順利落地：創新設計安全約束機組組合和安全約束的經濟調度程序核心算法，此算法在行業內達到國際先進水平，已獲取專利；研發科學的中長期交易電量曲線分解技術，將中長期電量逐步細化分解，形成切實可行的電力計劃，支撐中長期電量交易在日前市場順利交割。
「今年以來，國網甘肅電力穩步做好電力現貨市場建設試點工作，4月在全國第一家完成為期一個月的長周期結算試運行。8月份開始，現貨市場連續投入運行，這在全國也是首家。」說到現貨交易取得的成績，李全茂頗為自豪。
據介紹，通過結算結果分析，火電、水電及光伏發電均在市場獲益，風電受預測準確性影響，在不考慮增發電量補貼獲利情況下，現貨市場度電均價比中長期收益少10元/兆瓦時左右。政府主管部門及市場主體普遍認可運營結果。
「甘肅電網調峰能力不足、新能源消納矛盾等問題突出，我們通過現貨市場長周期結算運行形成的分時價格信號，以及價格背後的電力調峰需求，引導火電機組開展靈活性改造，不斷提高系統調峰能力，最終提高電力資源的利用效率。」站在調控中心的「調控雲平臺」前，李全茂介紹說，這個數據平臺可以全景展示電網實時運行數據、新能源預測數據、客戶側用電數據。
▲調控雲平臺
日益加強的電網建設、推陳出新的市場化手段、不斷更新的技術支持……國網甘肅電力多措並舉，有效破解了甘肅新能源消納的困局。根據國家能源局2020年3月發布的新能源預警結果，甘肅省風電預警結果總體為橙色，其中河東地區為綠色；光伏評價結果河西地區為橙色，其他地區為綠色。由此也代表著甘肅省自2016年開始的新能源紅色預警正式解禁，為甘肅省新能源發展帶來了新的契機。
如今，甘肅售出的新能源電力產品成功打上了穩定性高、預測精度高、智能控制、實時平衡的標籤，有效適應了新能源發電不穩定、預測難等客觀因素。
（作者：趙化利，王震）
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