煤電靈活性改造為何僅能完成規(guī)劃目標(biāo)的兩成?
作為新能源的代言人,風(fēng)電和光伏正大步向前的發(fā)展,甚至超出了規(guī)劃。為了接納占比不到兩成的風(fēng)光發(fā)出來的電,占比超過六成的煤電不得不做出改變,尤其是能夠進(jìn)行深度調(diào)峰(調(diào)峰深度為機(jī)組最大出力的60%-70%)的煤電靈活性改造機(jī)組。
按照《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的要求,“十三五”期間,三北地區(qū)(東北、華北、西北)熱電機(jī)組靈活性改造約1.33億千瓦,純凝機(jī)組改造約8200萬千瓦;其它地方純凝機(jī)組改造約450萬千瓦,共計(jì)約2.2億千瓦。
TIPS
蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組的汽輪機(jī),通過其中各級葉片做功后,乏汽全部進(jìn)入凝結(jié)器凝結(jié)為水,也就是純凝機(jī)組。如果在葉片中間抽出一部分蒸汽到換熱器加熱水,再將熱水送到各家各戶用于采暖,就是抽汽供熱機(jī)組,如果是將通過汽輪機(jī)葉片后的全部乏汽都用于供熱,就是背壓供熱機(jī)組。純凝機(jī)組的煤耗低,發(fā)電效率高。供熱機(jī)組由于被抽出部分或者全部蒸汽用于供熱,所以發(fā)電煤耗較高,發(fā)電效率較低。
國網(wǎng)方面的數(shù)據(jù)顯示,截至2018年11月,三北地區(qū)煤電靈活性改造數(shù)量為4069萬千瓦,其中東北地區(qū)2378.5萬千瓦,華北地區(qū)1133.5萬千瓦,西北地區(qū)557萬千瓦。
在有償輔助服務(wù)補(bǔ)償政策的強(qiáng)力支持下,東北的成績顯然是最好的,占三北地區(qū)完成量的比例接近60%,華北和西北地區(qū)的政策則相對滯后,煤電靈活性改造不溫不火。
一方面,東北煤電靈活性改造已經(jīng)取得了一定程度的成功,是向華北、西北地區(qū)推廣的一個(gè)樣本;另一方面,東北煤電靈活性改造電廠數(shù)量漸多,在玩家都進(jìn)場后游戲規(guī)則也在發(fā)生著新的變化。
東北第一個(gè)吃螃蟹,少發(fā)一度電最高補(bǔ)一塊
越少發(fā)電越賺錢,這對于靠賣電賺錢的電廠來說似乎是個(gè)悖論,但是對于東北的許多煤電廠來說,有時(shí)候的確是不發(fā)電比發(fā)電更劃算,比如說多風(fēng)的冬季。
而這個(gè)劃算的生意就是盡可能的壓低自己的負(fù)荷給風(fēng)電讓出空間,少發(fā)的電可以獲得豐厚的補(bǔ)償。
記者從黑龍江一家煤電廠了解到,其60萬千瓦的熱電機(jī)組在沒有進(jìn)行靈活性改造的前提下,實(shí)際運(yùn)行時(shí)最小技術(shù)出力能夠達(dá)到27萬千瓦,即最低負(fù)荷控制在45%。但是如果供熱需求大的話,就必須要考慮進(jìn)行靈活性改造壓低負(fù)荷。
TIPS
所謂最小技術(shù)出力,也就是在滿足鍋爐穩(wěn)定燃燒的情況下,發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的最小穩(wěn)定的發(fā)電能力。火力發(fā)電機(jī)組的最小穩(wěn)定出力是一項(xiàng)重要的性能指標(biāo),具有小的穩(wěn)定出力機(jī)組,出力調(diào)整范圍大,可以滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰的需要。
煤電機(jī)組靈活性改造前后最小技術(shù)出力情況對比
盡管沒有進(jìn)行靈活性改造,但是45%的負(fù)荷水平已經(jīng)達(dá)到了東北調(diào)峰補(bǔ)助的第一檔標(biāo)準(zhǔn),上述電廠均按照報(bào)價(jià)的上限0.4元進(jìn)行上報(bào),在沒有進(jìn)行靈活性改造的前提下依然收獲頗豐。2018年最后幾個(gè)月,電廠僅在調(diào)峰上便獲利超過2000萬,在風(fēng)力強(qiáng)勁的冬季,一個(gè)月獲利便達(dá)千萬。
早在2014年10月,東北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場便已經(jīng)開始試運(yùn)行,相繼下發(fā)了《東北區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則(試行)》、《東北區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則(試行)》、《<東北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場監(jiān)管辦法(試行)>補(bǔ)充規(guī)定》等文件。
2016年,《東北電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則(試行)》出臺(tái),實(shí)時(shí)深度調(diào)峰交易采用“階梯式”報(bào)價(jià)方式和價(jià)格機(jī)制,發(fā)電企業(yè)在不同時(shí)期分兩檔浮動(dòng)報(bào)價(jià),而有償輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用由省內(nèi)負(fù)荷率高于深度調(diào)峰基準(zhǔn)的火電廠、風(fēng)電場、核電廠共同分?jǐn)偂?/p>
在調(diào)峰市場運(yùn)行初期,調(diào)峰資源屬于稀缺資源,具備深度調(diào)峰能力的煤電廠基本都是按照上限上報(bào)價(jià)格,也就是0.4元/kWh或1元/kWh,均高于東北三省0.34元/kWh左右的燃煤標(biāo)桿電價(jià)。
東北地區(qū)調(diào)峰有償輔助服務(wù)報(bào)價(jià)規(guī)則▼
同樣在2016年,國家能源局接連下發(fā)第一批、第二批煤電靈活性改造試點(diǎn)項(xiàng)目,共計(jì)22個(gè)項(xiàng)目,規(guī)模在1800萬千瓦左右,其中15個(gè)項(xiàng)目位于東北三省。
以試點(diǎn)項(xiàng)目中的大連莊河電廠為例,其60萬千瓦純凝機(jī)組改造后,調(diào)峰能力接近70%。2014-2016年電廠分別獲得3920萬、7913萬和1.58億元的調(diào)峰收益。截至2018年3月,莊電公司累計(jì)實(shí)現(xiàn)3.88億元收益。
記者從莊河電廠一位負(fù)責(zé)人處了解到,電廠的投入并不大,許多工作都是電廠自己進(jìn)行改造,調(diào)峰兩三個(gè)月后就收回了成本,現(xiàn)在機(jī)組的最小技術(shù)出力維持在30%的水平。
數(shù)據(jù)顯示,2014年10月至2018年5月底,東北電力輔助服務(wù)市場合計(jì)補(bǔ)償費(fèi)用44.74億元,有償調(diào)峰輔助服務(wù)平均價(jià)格0.506元,實(shí)際最高出清價(jià)格1元,最低出清價(jià)格0.2元。
滯后之后,西北、華北2018年底政策集中發(fā)布
作為新能源最為聚集的區(qū)域,西北地區(qū)相比東北地區(qū)的調(diào)峰需求更為強(qiáng)烈。雖然2017年以來,三北地區(qū)棄風(fēng)情況得到好轉(zhuǎn),但是并沒有完全得到解決。2018年1-9月,全國棄風(fēng)電量222億千瓦時(shí),其中新疆維吾爾自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)、甘肅三省區(qū)棄風(fēng)電量合計(jì)199.1億千瓦時(shí),占全國棄風(fēng)電量的90%。
資料顯示,西北電網(wǎng)全網(wǎng)調(diào)度口徑總裝機(jī)2.45億千瓦,新能源裝機(jī)容量達(dá)到8489萬千瓦,超過總裝機(jī)比例的三分之一;系統(tǒng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足,全網(wǎng)火電機(jī)組中四分之一為自備機(jī)組,基本不參與調(diào)峰,40%為供熱機(jī)組,供熱期調(diào)峰能力下降。
內(nèi)蒙古一位電力人士認(rèn)為,由于配套政策不到位,剛剛出臺(tái)的政策支持力度相對東北比較薄弱,即便是列入試點(diǎn)項(xiàng)目的煤電廠推進(jìn)也很緩慢。電廠改造的動(dòng)力不足,整個(gè)內(nèi)蒙古的煤電靈活性改造并不多。
資深行業(yè)研究人士詹華忠認(rèn)為,現(xiàn)在許多煤電廠普遍的思維是“先看著,不被考核就行”。近年來火電經(jīng)濟(jì)效益差,設(shè)備利用小時(shí)數(shù)仍然不是很理想,想要煤電廠投入資金進(jìn)行靈活性改造,能夠有多少收益是最務(wù)實(shí)的想法。
2018年12月25日,西北最新的政策下發(fā),國家能源局西北監(jiān)管局關(guān)于印發(fā)了新的《西北區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》及《西北區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》。對于有償調(diào)峰補(bǔ)償,規(guī)定提供深度調(diào)峰服務(wù)的燃煤火電機(jī)組,按少發(fā)電量每萬千瓦時(shí)補(bǔ)償3分(每分對應(yīng)金額為1000元,相當(dāng)于一度電補(bǔ)償0.3元)。
此外,輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用主要來源是全部并網(wǎng)運(yùn)行管理考核費(fèi)用、發(fā)電機(jī)組調(diào)試運(yùn)行期差額資金的50%和符合國家有關(guān)法律法規(guī)規(guī)定的其他資金。上述費(fèi)用減去輔助服務(wù)補(bǔ)償所需金額的差額部分由各省(區(qū))內(nèi)發(fā)電企業(yè)按上網(wǎng)電量比例進(jìn)行分?jǐn)偂?/p>
對于西北地區(qū)的陜西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)、新疆、內(nèi)蒙古(分為蒙東和蒙西)而言,陜西、甘肅、青海和蒙東的燃煤標(biāo)桿電價(jià)均高于0.3元/kWh。盡管有了補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制,但是相較于東北地區(qū)的補(bǔ)償力度似乎并不大。
無獨(dú)有偶,同樣是在12月25日,華北能源監(jiān)管局也下發(fā)了《華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則(試運(yùn)行版)》,華北由華北調(diào)峰輔助服務(wù)市場和省網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)市場,前者又包括日前市場和日內(nèi)市場,后者僅有日內(nèi)市場。
調(diào)峰服務(wù)費(fèi)用由(燃煤、燃?xì)?、風(fēng)電、光伏(光伏扶貧場站除外)等發(fā)電企業(yè)及參與市場化交易的用戶共同承擔(dān)。
報(bào)價(jià)方面,以華北日前市場為例,火電機(jī)組按額定容量(增容機(jī)組按照原容量計(jì)算調(diào)峰檔位)進(jìn)行分檔申報(bào),以額定容量的100%-70%為一檔,70%以下每10%為一檔報(bào)價(jià),按照價(jià)格遞增方式逐檔申報(bào),每一檔全天報(bào)價(jià)相同,價(jià)格單位為:元/MW·h,報(bào)價(jià)最小單位為10元/MW·h ,報(bào)價(jià)周期為周。
為保證市場平穩(wěn)健康發(fā)展,調(diào)峰市場機(jī)組報(bào)價(jià)上限按照火電機(jī)組及風(fēng)電度電邊際收益確定。市場開展初期額定容量的70%及以上檔位暫定0價(jià)。額定容量的40%-70%每檔報(bào)價(jià)范圍為0-300元/MW·h(即0.3元/kWh),40%以下個(gè)檔位報(bào)價(jià)上限為400元/MW·h(即0.4元/kWh)。
顯然,西北、華北在東北之后也開始真正的發(fā)力,出臺(tái)具備實(shí)操性的規(guī)則,但是執(zhí)行效果如何仍需2019年的實(shí)踐來檢驗(yàn)。
八成沒完成,技術(shù)、政策、價(jià)格機(jī)制均有關(guān)系
中電聯(lián)行業(yè)發(fā)展與環(huán)境資源部副主任葉春告訴記者:“2.2億千瓦的煤電靈活性改造完成的量不多,與技術(shù)、政策、價(jià)格機(jī)制等等一些原因都有關(guān)系。”
技術(shù)方面
由于火電機(jī)組靈活性改造是個(gè)系統(tǒng)問題,涉及到鍋爐、汽機(jī)、輔機(jī)、控制系統(tǒng)等多個(gè)方面,要想深挖調(diào)峰潛力達(dá)到理想的調(diào)峰深度,除了現(xiàn)有的技術(shù)改造手段,在確保機(jī)組安全運(yùn)行和環(huán)保的前提下,還需要在智能控制、自適應(yīng)控制等方面有一定突破性的進(jìn)展;此外,還要針對機(jī)組自身的運(yùn)行特性以及調(diào)峰目標(biāo)幅度,靈活制定改造技術(shù)路線,以實(shí)現(xiàn)燃煤機(jī)組在低負(fù)荷下的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
政策方面
從現(xiàn)有的火電靈活性改造試點(diǎn)來看,靈活性改造相關(guān)的電力輔助服務(wù)收益很大程度上還是依賴現(xiàn)有政策所規(guī)定的補(bǔ)償方式,項(xiàng)目收益還存在一定的風(fēng)險(xiǎn),目前的補(bǔ)償機(jī)制尚不能完全補(bǔ)償因技改投入的成本,火電廠改造的積極性不高。
價(jià)格機(jī)制方面
通過電力市場交易形成電力輔助服務(wù)價(jià)格的市場機(jī)制尚未形成,不能有效激勵(lì)火電廠進(jìn)行靈活性改造。
火電機(jī)組靈活性改造其主要目標(biāo)是降低火電機(jī)組最小出力限制,擴(kuò)大機(jī)組出力調(diào)節(jié)的幅度;減低熱電聯(lián)產(chǎn)組合中發(fā)電對發(fā)熱的配比,即所謂“熱電解耦”;以及提高機(jī)組出力調(diào)節(jié)速度、啟停能力,減低出力調(diào)節(jié)成本。
幾種煤電靈活性改造的特點(diǎn)▼
葉春認(rèn)為,煤電靈活性改造要按照分地區(qū)、分機(jī)組容量有序?qū)嵤π履茉囱b機(jī)占比較大的地區(qū),以及核電利用小時(shí)較低的廣西、福建,可對30萬千瓦及以下的煤電機(jī)組為主進(jìn)行靈活性改造,作為系統(tǒng)的調(diào)節(jié)電源;而大容量高參數(shù)的機(jī)組作為基荷電源發(fā)揮作用。
完善調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制
進(jìn)行靈活性改造的煤電機(jī)組利用小時(shí)將大幅降低,頻繁啟停對機(jī)組的影響也比較大。現(xiàn)有的調(diào)峰補(bǔ)償力度對火電參與調(diào)峰沒有足夠的吸引力,因此確保其獲得合理收益,才能提高調(diào)峰的積極性,推動(dòng)火電靈活性改造的步伐。
制定煤電靈活性的標(biāo)準(zhǔn)
總結(jié)示范點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn),借鑒國外電力系統(tǒng)靈活性的經(jīng)驗(yàn),開展相關(guān)改造的標(biāo)準(zhǔn)制定,推動(dòng)新建機(jī)組能達(dá)到靈活運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。另外,要對根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾娫窗l(fā)展規(guī)劃相匹配,明確調(diào)峰需求的容量,避免項(xiàng)目收益無法保證。
加快推進(jìn)電力輔助服務(wù)市場化
充分發(fā)揮市場在輔助服務(wù)資源配置中的決定性作用,形成了更加靈活、高效的輔助服務(wù)市場體系,建立起反映輔助服務(wù)供需情況的價(jià)格形成機(jī)制,全面提升市場主體參與輔助服務(wù)的積極性,保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
負(fù)荷能減能加,東北電力輔助服務(wù)市場或仍將變化
東北能源監(jiān)管局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,東北電網(wǎng)的88家大型的火電廠中,有81家火電廠申報(bào)能力低于最小技術(shù)出力,22家火電廠申報(bào)的價(jià)格低于上限,24家火電廠計(jì)劃開展靈活性的改造,2018年或?qū)⑷扛脑焱瓿伞?/p>
換句話說,東北煤電廠靈活性改造后參與電力調(diào)峰高額回報(bào)的日子即將成為過去式,因?yàn)榇蠹叶紒矸?ldquo;蛋糕”了。
上述莊河電廠的負(fù)責(zé)人解釋稱:
現(xiàn)在大家都能調(diào)峰,一張餅大家分著吃。而且餅的份量也在減小,比如以前一年能拿出8個(gè)億補(bǔ)償調(diào)峰的所有電廠,現(xiàn)在只拿出5個(gè)億來。遼寧的規(guī)則還會(huì)進(jìn)行修改,也就是說在大家都進(jìn)場之后,游戲規(guī)則也會(huì)改變,變得更加苛刻。
早在2017年10月,東北能源監(jiān)管局調(diào)整完善電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則,其中提到部分電廠開展了重大技術(shù)改造,降低了機(jī)組低谷時(shí)段發(fā)電出力,提升了供熱能力。但個(gè)別改造后的機(jī)組出力范圍受到限制,頂尖峰能力出現(xiàn)下降,不利于電網(wǎng)運(yùn)行。為體現(xiàn)公平,《補(bǔ)充規(guī)定》將出力達(dá)不到銘牌容量80%的火電廠所獲得的調(diào)峰費(fèi)用減半。
據(jù)了解,進(jìn)入2018年,由于煤質(zhì)、供熱等各種技術(shù)原因,以及只有低谷單向盈利空間,出現(xiàn)了火電機(jī)組尖峰時(shí)出力受阻的問題,影響了火電的整體調(diào)峰能力。
2017年6月1日至2018年5月31日,東北電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析顯示,最大受阻容量達(dá)1600萬千瓦,平均受阻容量達(dá)900萬千瓦。其中供熱原因?qū)е碌募夥迨茏杩梢酝ㄟ^靈活性改造、“熱電解耦”解決。
為了解決尖峰受阻的問題,東北電網(wǎng)或?qū)⒃黾有D(zhuǎn)備用市場,對備用容量進(jìn)行買賣,來完善電力輔助服務(wù)市場規(guī)則。
TIPS
旋轉(zhuǎn)備用指為了保證可靠供電,電力調(diào)控機(jī)構(gòu)指定的并網(wǎng)機(jī)組通過預(yù)留發(fā)電容量所提供的服務(wù),必須能夠?qū)崟r(shí)調(diào)用。
這樣,往下壓負(fù)荷的低谷深調(diào)峰市場和解決尖峰受阻的尖峰旋轉(zhuǎn)備用市場共同運(yùn)轉(zhuǎn),將繼續(xù)擴(kuò)大靈活性改造的收益。
責(zé)任編輯:仁德財(cái)
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