新能源大發展呼喚煤電護航
“2021年1月7日晚，部分地區拉閘限電，22億千瓦的發電裝機未能保證11.89億千瓦的用電負荷。煤電，中國真的離不開你！”在近日由中國電力科技網舉辦的第一屆煤電機組深度調峰靈活性技術改造交流會上，國家能源集團科學技術研究院有限公司副總經理朱法華特別呼吁。
據朱法華介紹，國家相關部門公開的信息顯示，“十四五”期間，將加強新型電力系統的托底保供電源體系建設，防范化解電力安全保供風險等。“在這一‘托底保供電源體系’中，煤電是絕對的主力。”朱法華強調。
在中國電力科技網CEO魏毓璞看來，在構建以新能源為主體的新型電力系統的偉大征程上，煤電作為我國主要調峰電源，將為新能源持續發展起到保駕護航的重要作用。“雙碳”目標下，煤電的“深度調峰”這一最優發展路徑已經凸顯。
山東存量煤電機組按30~40%最小技術出力水平進行改造；京津唐電網煤電機組20%深度調峰改造；山西8成火電機組參與深度調峰；河南提升完善煤電機組深度調峰和煤電應急啟停交易；內蒙古火電靈活性改造促新能源消納試點……今年以來，多地陸續加碼煤電機組參與深度調峰節奏和力度，提升電力系統靈活性。
“煤電近中期內不可或缺”
“在未來幾十年內，在從煤電為主體過渡到以新能源為主體的新型電力系統期間，作為我國電力穩定生產和供應‘壓艙石’的煤電不可能退出我國的電力生產，而是應該轉型成為更靈活的調節性電源。”中國工程院院士、清華大學原副校長倪維斗在上述會議致辭時表示。
在中國能源研究會理事陳宗法看來，煤電應該遵循市場規律和電力運行規律，以“清潔、高效、靈活、兜底”為方向，從“減存量、控增量”兩方面入手，走“少新建、多改造、多延壽”的路子，主動減少無效供給。
“煤電在煤炭轉化、電熱供應、系統調峰、消納新能源等方面發揮著基礎性作用，決定了煤電近中期內不可或缺；‘雙碳’目標及以新能源為主體的新型電力系統，又決定了煤電遠期將不可避免地被可再生能源替代。”陳宗法分析道。
“‘十四五’期間，煤電承擔調峰作用仍不可或缺，不宜輕言退出。”中國科學院工程熱物理研究所研究員宋國良認為，煤電將從我國電力生產和供應的“壓艙石”轉變為我國電力系統靈活性資源中的“壓艙石”。
“明確煤電在電力系統靈活性資源中的‘壓艙石’定位，通過市場機制解決利用小時數逐步下降帶來的財務生存問題。為保障‘十四五’電力平衡和調峰平衡，應積極探索建立容量市場等機制，有效助推煤電由電量主體向容量主體過渡。”宋國良表示。
朱法華還兼任國家環境保護大氣物理模擬與污染控制重點實驗室主任，非常注重對能源消費、單位GDP排放的比較和研究。“一項GDP與能源消費量預測的研究成果表明，在2030年碳達峰時，我國的火電裝機約14.5億千瓦，其中煤電約12.5億千瓦。在2060年碳中和時，火電裝機約8億千瓦，其中煤電約5.3億千瓦。所以說，煤電，中國真的離不開你！”
國家能源局發布的《2021年能源工作指導意見》中指出：“持續優化煤電布局和裝機結構。督促落實屬地責任，制定關停整合方案，按照關停拆除、升級改造、應急備用等方式，對重點地區30萬千瓦及以上熱電聯產供熱半徑15公里范圍內的落后燃煤小熱電完成關停整合。因地制宜做好煤電布局和結構優化，穩妥有序推動輸電通道配套煤電項目建設投產，從嚴控制東部地區、大氣污染防治重點地區新增煤電裝機規模，適度合理布局支撐性煤電。持續推動煤電節能減排改造。”
研究調峰輔助服務補償政策
在清華大學教授毛健雄看來，“深度調峰”是當前煤電貫徹“雙碳”目標所采取的最主要舉措。“煤電機組作為我國主要調峰電源，在政策上應該得到合理且具激勵性的調峰輔助服務補償，以充分挖掘火電機組調峰潛力，這對緩解我國當前調峰壓力，接納更多新能源電力，促進我國能源結構轉型有著重要意義。”毛健雄表示。
國家能源局發布的《2021年能源工作指導意見》中指出：“加強電力應急調峰能力建設。研究促進火電靈活性改造的政策措施和市場機制，加快推動對30萬千瓦級和部分60萬千瓦級燃煤機組靈活性改造。”
為鼓勵火電機組參與區域深度調峰，不少地區對參與調峰的機組給予一定電價補償。但在多數補償測算中，降低了機組容量和利用小時數對度電成本分攤費用增加較大的影響，一些調峰補償費用遠不足以彌補深度調峰給企業帶來的經濟損失。
“當調峰補償電價下限低于電廠30%負荷率下的度電成本值時，電廠深度調峰虧損變大，調峰時間越長虧損越大。考慮不同容量和機組類型深度調峰的補償差異，建議補償階梯電價中給出負荷率為30%以下時可行的補償電價范圍，適當提高補償電價，盡量減少發電企業因承擔維護電網安全、穩定和經濟運行所付出的成本。”毛健雄對《中國電力報》記者分析道。
宋國良在接受記者采訪時建議：“加強規劃政策引導，有序安排‘十四五’煤電靈活性改造項目。重點對35萬千瓦及以下煤電機組進行靈活性改造，作為深度調峰的主力機組，甚至參與啟停調峰。對于新能源消納困難的‘三北’地區可考慮部分60萬千瓦亞臨界煤電機組進行靈活性改造參與深度調峰。”
“對參加深度調峰的煤電機組要在發電運行小時上給予傾斜，增加其發電運行時間。同時，按深度調峰時間長短來進行補償，其費用來源：一是不參加深度調峰的機組按一定的比例出資（由電費中支付）；二是風電和光電機組也按比例出一部分；三是由電網全網承擔一塊，就像當年三峽基金一樣。”山東省經濟和信息化委員會經濟運行局原副局長蕭文華在會上表示。
多位專家也表示，完善電力輔助服務補償政策，優先挖掘存量靈活性資源潛力，保障煤電靈活性改造項目順利實施。按照“誰受益、誰補償”的原則，充分考慮不同區域、不同類別機組以及改造投入、運營成本等綜合因素，加大有償調峰補償力度，激發煤電企業靈活性改造積極性。
“加大煤電關停企業電量補償與經濟補償政策，出臺煤電退出企業人員就業培訓、分流安置、社會保障辦法，繼續開展發電權交易。鼓勵煤電聯營、跨行業重組，構建煤電產業鏈、供應鏈。”陳宗法建議，在當前的市場化改革過渡期、能源清潔轉型期、全球經濟萎縮恢復期，國家應根據煤電新的戰略定位，出臺煤電新政，建立煤電新階段發展的長效機制。
警惕“看不見的風險”
煤電機組在未來持續低負荷運行或深度調峰將成為常態，大型發電機組參與深度調峰也勢在必行。“隨著新能源發電份額迅速增加，火電機組的調峰壓力還將繼續加大。由于缺乏監測手段，對于很多實際風險，運行人員尚未注意到。”大唐集團科學技術研究院首席專家蔣尋寒呼吁，要警惕煤電深度調峰“看不見的風險”。在蔣尋寒看來，2020年底，國內新能源發電裝機占比已經達到24%，接近以往電網安全許可的極限。根據預測，到2022年底，新能源發電裝機占比將超過30%，安全壓力更大。蔣尋寒還建議，國內應適當控制新能源大規模成片開發，強化分布式系統的開發，入低壓電網。
“煤電深度調峰當前僅處于起步階段，需要進一步深入開展設計制造、檢修維護、運行調度、試驗檢測等創新技術、設備管理、技術標準、產品規范、適配政策研究，加強行業規范化管理，以促進安全健康和科學發展。”大唐智慧能源技術研究院汽機所所長張振華在上述會議上強調。
相關專家指出，此前國內的火電機組在設計與設備選型中沒有考慮深度調峰的需要，而且經營壓力巨大，設備檢修不足，燃料品質較差而且多變，給深度調峰帶來了很大的困難。
“燃料生產管理相對主機落后了近20年，燃料系統運行維護多采用人海戰術，外包工密集、安全風險高。火電機組的控制系統經過20年的發展不斷升級，主機已基本升級到智能集控；但燃料系統少數DCS控制，工業化、智能化水平不高，依然需要投入大量人力。”華能山東發電有限公司首席專家張華東在研討會上表示。
結合國內機組的現狀，基于技術和經濟性的平衡，上海發電設備成套設計研究院清潔高效火電技術中心副主任兼總工程師陶麗表示：“建議不同參數容量的機組區別化對待：超（超）臨界機組深度調峰負荷至25%~30%THA負荷運行；亞臨界的機組至20%THA負荷；30萬千瓦及以下亞臨界機組可以考慮快速啟停運行方式。”
針對深度調峰改造對主輔設備安全帶來的全面壓力和挑戰，宋國良建議：“優化煤電靈活性改造技術路線，確保機組安全經濟運行。總結和借鑒國內外煤電靈活性改造經驗，優化純凝、供熱機組靈活性改造技術路線，開展有關標準制定和修編工作，適當預留調峰安全裕度，確保機組安全運行。”
文章來源：中國電力報 ? 作者：馮義軍
發布日期：2022年04月13日
