火電調峰潛能待深挖

2018-08-03 16:45:06 中國能源報作者：盧彬　點擊量：評論 (0)

近日，2018年中國燃煤發(fā)電高峰論壇暨火電機組能效水平高對標年會在成都召開。多位與會專家、學者在發(fā)言中表示，火電靈活性改造是解決棄風

近日，2018年中國燃煤發(fā)電高峰論壇暨火電機組能效水平高對標年會在成都召開。多位與會專家、學者在發(fā)言中表示，火電靈活性改造是解決棄風、棄光的有效手段，同時，火電調峰仍然具備較大潛能，需要行業(yè)共同努力挖潛。

　　低負荷運行指標更關鍵

　　“目前我國調峰電源的裝機容量只占2%左右。在可再生能源迅速發(fā)展的背景下，靈活的調峰電源占比至少要達到總裝機的10%-15%。即使國家現(xiàn)在批了若干個抽水蓄能電站，到2020年全部建成時調峰能力還是不夠。”中國工程院院士黃其勵在演講中指出，火電行業(yè)在能源轉型過程中仍有很大開發(fā)潛力。

　　統(tǒng)計顯示，截至2017年底，我國煤電裝機已超過9.8億千瓦。“在儲能技術實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化利用之前，火電機組的靈活性改造是目前解決清潔能源消納行之有效的對策。” 黃其勵表示。

　　但靈活性改造將帶來額外的投資，低負荷狀態(tài)下的運行也將降低機組能效，這對目前虧損面較大的煤電行業(yè)而言，無疑是巨大壓力。對此，黃其勵坦言，從一些電廠的反饋看，負荷從100%降到50%時，度電煤耗要增加15克至18克，靈活性改造增加的成本，理應獲得相應補償。“要想激發(fā)火電的調節(jié)能力，必須通過建立一些補償機制，讓‘老實人’不吃虧，讓為電網做了貢獻的人不吃虧。”

　　遼寧省的解決方案得到了黃其勵的認可。據(jù)他介紹，遼寧為給核電、新能源發(fā)電騰空間，給予火電機組相應的調峰補償，即在核定的發(fā)電能力以下，非常規(guī)調峰后少發(fā)的電量，每度電補貼0.4元；在40%負荷以下再進行調峰的，每度電補貼1元。經測算，遼寧省為此支付的調峰補償資金總計約8億元。“這筆錢從哪來？就從清潔能源企業(yè)和穩(wěn)定負荷的核電企業(yè)中來。各方都能受益，火電企業(yè)參與調峰的積極性也會高起來。”

　　黃其勵指出，新能源發(fā)電裝機增加，對調峰機組靈活性、調節(jié)速度的要求也越來越高，煤電企業(yè)應該針對這一現(xiàn)實情況做好準備。“我們現(xiàn)在談超超臨界，談機組效率有多高，事實上很多都是設計值。現(xiàn)實經常要求電廠變負荷運行，有的60萬千瓦機組，要壓負荷到18萬千瓦，還有比這更低的。大家一定不要滿足于滿負荷時效率多好煤耗多低，要關注低負荷時的能量和能級效率，才能持續(xù)挖掘機組生產中的潛力，不斷向更高水平邁進。”

　　黃其勵表示，從我國國情看，煤炭是“基礎之柱”，煤電是“靈活之魂”。不僅如此，煤炭和煤電還是節(jié)能減排工作的紐帶，仍將在能源結構調整中發(fā)揮關鍵作用，應當對其在能效、能級、靈活性、經濟與環(huán)境指標等多方面的問題給予更多關注。

　　熱電機組改造有空間

　　作為調峰資源最短缺、新能源消納問題最突出的區(qū)域，我國“三北”地區(qū)有大量熱電聯(lián)產機組。根據(jù)“十三五”規(guī)劃，到2020年，“三北”地區(qū)共計1.33億千瓦的熱電機組要完成靈活性改造。這些機組冬季需要供熱，但冬季作為副產品的電力又難以消納，何談靈活性改造？

　　“對這些機組，過去都是實行‘以熱定電’，如果用來調峰，相對于純凝機組，熱電聯(lián)產機組有更大的調峰能力。” 清華大學教授付林表示，經過多年研究，目前行業(yè)內已發(fā)現(xiàn)多種熱電機組靈活性改造的途徑。

　　據(jù)了解，目前“三北”地區(qū)解決熱電矛盾的方法中，電鍋爐在京津冀魯、東北等地應用較多，但該技術大多需使用昂貴的進口設備，且能源利用率較低。

　　付林指出，熱電聯(lián)產機組不僅生產電力，還能產出熱能，而熱能便于儲存。“可以利用這一特性，通過在熱電廠建設集中式熱泵，在各個熱力站設置分布式的熱泵，結合蓄熱裝置，來實現(xiàn)熱電聯(lián)產機組在冬季供暖期的削峰填谷，解決熱電矛盾。”

　　付林解釋“熱電協(xié)同系統(tǒng)”的原理：電力高峰期，熱電機組可以視為純凝機組發(fā)電，并將發(fā)電產生的乏汽儲存起來；夜間利用熱電機組以及電網輸送的可再生能源電力，通過熱泵將白天的廢熱加溫，解決供熱需求。“從調峰性能看，機組負荷同樣可以壓至40%左右，而因為熱泵的存在，整個系統(tǒng)的發(fā)電量可能為負值，調節(jié)能力相當靈活。”

　　“這種熱電協(xié)同系統(tǒng)，實際相當于一個大型蓄電裝置，蓄電的綜合效率可達70%。”付林說，“與抽水蓄能、空氣能、化學能等蓄電方式相比，成本與效率都有突出的優(yōu)勢。”

　　據(jù)了解，付林和團隊目前正在研究該系統(tǒng)在夏季的應用模式。

　　對于這項技術的應用，也有專家指出，其投資規(guī)模較大，目前實施起來有一定難度，且缺乏相關的配套政策支持。“目前相關方從觀念上對這個東西的接受度還不高，想要大規(guī)模應用，需要行業(yè)和各主管部門進一步提高重視程度。”該專家稱。