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热电解耦是火电灵活性改造的重点工作
时间:2018-04-16 10:46:16

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“十三五”时期是我国能源消费结构转型的关键阶段。3月,国家发展改革委、国家能源局印发《关于提升电力系统调节能力的指导意见》(以下简称《指导意见》),旨在实现我国提出的2020年、2030年非化石能源消费比重分别达到15%、20%的目标,保障电力安全供应和采暖季节“煤改电”的需求。《指导意见》提出加快推进电源侧调节能力,其中包括实施火电灵活性提升工程。

作为电力行业供给侧改革的主要措施之一,火电灵活性改造受到能源主管部门的高度重视。4月3日,华北电力大学煤控课题组(以下简称“课题组”)发布的最新研究报告《持续推进电力改革提高可再生能源消纳》指出,火电灵活性改造是目前解决可再生能源消纳的有效措施。报告建议有序推进火电机组灵活性改造,并不断完善辅助服务补偿政策。

火电灵活性改造:促进可再生能源消纳的有效措施

据了解,火电灵活性改造可以降低煤电特别是热电机组的最小出力,成为当前解决可再生能源消纳的有效措施。华北电力大学教授袁家海表示,当前我国电源结构以火电为主,而且至少10年内这个结构都很难有根本性改变。在这样的情况下,灵活性改造确实是近中期促进可再生能源消纳最有效的措施,而且是速效之策。

针对火电灵活性改造和风电消纳的问题,袁家海表示,未来风电和光伏装机进入稳态增长以后,改善新能源利用效率才是替代煤电,或者替代煤的关键因素。以“三北”地区为例,在采暖季的时候,由于70%以上煤电都是热电机组,即使在保障供热的最小出力状态下,很多省份的风电接纳空间都已大大受限,低负荷时期电力更是难以平衡。“前两年吉林的情况即是如此,90%的弃风时间发生在供暖季。尽管煤电灵活性改造有很多技术路线,但实际上,近期来说最主要的是把热电解耦的事干好,释放灵活性。”他强调。

记者从课题组了解到,对于“三北”地区火电机组灵活性改造,国家能源局“十三五”期间确定了2.15亿千瓦的改造目标,按照这一目标,年均改造规模将达到5000万千瓦。在“三北”地区,热电解耦是灵活性改造的重点工作,各电厂在进行改造时应坚持因厂制宜的原则,当地能源监管机构也应不断完善补偿机制。如果届时这一目标能够完成,将对提高电力系统调峰能力和运行灵活性,化解“三北”地区弃风、弃光问题起到重要作用。

技术路线:主要包括五个方面

资料显示,火电灵活性改造的技术路线主要有五个方面:一是纯凝机组低负荷运行、深度调峰;二是改善机组爬坡率,提高机组负荷响应速度;三是火电机组快速启停;四是热电联产机组热电解耦;五是锅炉燃料灵活可变。

从企业层面看,火电企业能否从灵活性改造中获得预期收益,是其是否愿意进行灵活性改造的关键。报告指出,东北作为全国第一个电力辅助服务市场试点,相应的电力辅助服务市场运营规则目前是最透明和全面的。进行辅助服务市场规则下灵活性改造电厂的成本收益分析对于进一步完善补偿机制、推广火电灵活性改造具有重要意义。

报告模拟比较发现,按照目前的补偿标准,在不同情景下试点项目的改造收益都大于成本,灵活性改造在经济性上具有可行性。例如,华能长春热电厂灵活性改造项目的预期投资回收期仅需5年,总投资收益率为17%。值得注意的是,该改造项目采取合同能源管理模式,由乙方负责全部投资,电厂只需要提供场地,不需要增加额外资本投入;另一方面,由于目前灵活性改造的电厂较少,而深度调峰的补偿标准很高,这些因素都给电厂进行灵活性改造提供了较大吸引力。

辅助服务补偿政策:需得到不断完善

尽管灵活性改造不能从根本上解决弃风问题,但在短期内对风电并网消纳仍然是可行性最高的路径。报告建议有序推进火电机组灵活性改造,并不断完善辅助服务补偿政策。要根据规划要求,继续部署火电机组尤其是热电联产机组的灵活性改造,增加“三北”地区的调峰能力。

课题组指出,随着灵活性改造的项目越来越多,当前过高的补偿标准将会不可持续。因此应一方面有序推进灵活性改造,一方面不断完善补偿政策,避免价格扭曲,推动补偿报价向均衡点移动;同时努力实现改造电厂有合理的收益、促进风电消纳及发电侧整体保持经济性。建议修改深度调峰价格机制,变统一出清为按报价出清,这样可以充分发现不同机组的实际深调成本,激励深调成本低、能力大的机组优先调峰。

加快电力市场改革、从计划体制向市场机制过渡是解决弃风问题的根本办法。据悉,国外电力市场中并没有深度调峰这一辅助服务,调峰问题是通过现货市场的分时电价引导市场成员在高峰和低谷时段调整出力(负荷)来解决的。课题组认为,为避免因预测准确率不高而导致的对电网安全运行冲击情况的发生,调度与系统平衡参与者之间的责任界面必须加以明确区分,加快市场的整体设计与联动运作至关重要。

“加快市场化进程,可能是用经济激励解决新能源消纳的终极之策。”袁家海分析称:“深度调峰市场只能是在特定的市场转轨时期的临时之策,到今年底我国会有8个现货市场试点启动,有了现货市场就应该有真正的辅助服务市场,如果不提早谋划,辅助服务市场和现在深度调峰市场之间可能会造成错乱。”

同时,课题组指出,今年是现货市场试点启动的年份,有关部门与试点省份应注重健康电力市场环境的塑造与培育,从激励机制上引导能效水平差的落后煤电机组主动退出市场或由电量型转向电力型机组,而恰当的市场机制是引导落后煤电机组退出或重新定位的关键。



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