本刊記者  周慧之

“我們現(xiàn)在的電源規(guī)劃思路是,煤電和新能源之間差不多‘水多了加面、面多了加水’。從中長期來看,這種思路肯定是不行的。”華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院教授袁家海在4月3日挙行的中國煤控項目電力報告發(fā)布會上表示。

該項目由華北電力大學(xué)電力行業(yè)煤控課題組承接,并發(fā)布了最新研究成果——《持續(xù)推進電力改革提高可再生能源消納》(以下簡稱《報告》)。

“必須把這種規(guī)劃理念從根本上扭轉(zhuǎn)過來。”

袁家海認(rèn)為,現(xiàn)在以新能源為優(yōu)先級,規(guī)劃了這么多新能源,要得到好的消納，就要思考我們到底需要怎樣的電源結(jié)構(gòu),需要怎樣的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。“倒逼電源結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)性、整體性的改革,棄風(fēng)問題才有可能得到根本解決。”

與此同時,《報告》指出,要盡快開展“十三五”電力規(guī)劃中期評估和動態(tài)調(diào)整工作,以可再生能源優(yōu)先、電源結(jié)構(gòu)系統(tǒng)優(yōu)化為原則,適當(dāng)調(diào)低煤電裝機規(guī)劃目標(biāo)。盡快根據(jù)十九大精神要求制訂能源革命實地方案,明確煤電的中長期定位和在電力系統(tǒng)中承擔(dān)角色的路徑圖。

90%的棄風(fēng)發(fā)生在供暖季

“我們?nèi)ゼ终{(diào)研,吉林90%的風(fēng)都是在160天的供暖季里棄掉的。”袁家海感慨。

擁有風(fēng)電資源的吉林,同樣存在棄風(fēng)的困境。2015年,吉林的棄風(fēng)率一度高達32%,風(fēng)電利用小時遠(yuǎn)低于全國平均水平。

這與該地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)機組占比高有關(guān)。《報告》解釋，供熱期間,為了保證居民供熱實行以熱定電方式運行,系統(tǒng)最小出力難以壓縮,這就使得風(fēng)電即使在大風(fēng)期發(fā)電空間也有限。吉林的棄風(fēng)現(xiàn)象,也主要是發(fā)生在長達160天的供暖季當(dāng)中據(jù)袁家海介紹,“三北”地區(qū)70%以上的機組都是熱電,即使開到最小,也是50%的充電水平。再往下壓的話,會影響到正常的供熱。在這種情況下,國內(nèi)很多省份的風(fēng)電已經(jīng)沒有任何接納空間了。“頭兩年的吉林就是這樣的情況。”

河北是類似情況。由于河北北部電網(wǎng)直接調(diào)度的所有火電機組全部為供熱機組,冬季供熱期可用調(diào)峰幅度僅為15%-25%,遠(yuǎn)低于常規(guī)燃煤機組50%左右的調(diào)峰能力。2015年春季,冀北電網(wǎng)因調(diào)峰困難累計限電17次。而在冀北電網(wǎng)累計棄風(fēng)電量當(dāng)中,因調(diào)峰因素的棄風(fēng)量占到了99.6%。

《報告》建議,三北地區(qū)要控制常規(guī)煤電增長,并以供熱需求為基礎(chǔ),合理推進背壓機組等量(減量)替代大型熱電聯(lián)產(chǎn)機組。另外地方政府也要充分考慮區(qū)域電網(wǎng)接受能力,合理規(guī)劃風(fēng)電裝機。在吉林省的“十三五”能源規(guī)劃中,已經(jīng)規(guī)劃了一批背壓機組熱電聯(lián)產(chǎn)項目256萬千瓦，預(yù)期可以替代700萬千瓦抽凝機組的供熱能力,進一步促進風(fēng)電消納。

靈活性改造可行但有局限

到底該如何認(rèn)識火電靈活性改造的作用?

袁家海表示,當(dāng)前中國電源結(jié)構(gòu)以火電為主,至少在5-10年時間當(dāng)中,這個結(jié)構(gòu)都很難有根本性改變。在這樣的情況下,靈活性改造確實是近中期促進新能源消納最有效的措施,而且是速效之策。但它有局限性,只能發(fā)揮到相應(yīng)空間。

根據(jù)《報告》,火電靈活性改造的技術(shù)路線主要包括五個方面:一是純凝機組低負(fù)荷運行、深度調(diào)峰;二是改善機組爬坡率,提高機組負(fù)荷響應(yīng)速度;三是火電機組快速啟停;四是熱電聯(lián)產(chǎn)機組熱電解耦;五是鍋爐燃料靈活可變。

其中,深度調(diào)峰改造和熱電解耦是火電機組靈活性改造的重點。對于熱電聯(lián)產(chǎn)機組來說,以熱定電方式導(dǎo)致機組發(fā)電負(fù)荷難以降低,特別是在棄風(fēng)棄光嚴(yán)重的三北地區(qū),熱需求大,熱電機組占比高,供暖季調(diào)峰十分困難。因此技術(shù)關(guān)鍵在于實現(xiàn)熱電解耦。

靈活性改造存在明顯的天花板。“改造之后,最小出力還是有過不去的時候。而且也不太可能通過頻繁的啟停操作方式來接納新能源。從節(jié)能和減排上來說,更加得不償失。”

袁家海舉例說,一次30萬機組的冷態(tài)啟動,差不多是正常煤耗的10個小時,但是這一次冷態(tài)啟動能把10小時正常煤耗所用的煤或者所發(fā)的煤電完全替代掉嗎?“不可能的。”

燃?xì)獍l(fā)電由于啟停時間短、不存在額外的效率損失和排放懲罰的問題,從能效和減排角度考慮,都是可行的調(diào)峰電源選擇。“問題是我們沒有那么多天然氣機組,我們規(guī)劃到2020年最多500萬千瓦調(diào)峰機組。”袁家海表示，“這是我們在三北地區(qū)的大賬。”

《報告》建議,三北地區(qū)要根據(jù)實際條件進一步規(guī)劃建設(shè)一批抽水蓄能電站和天然氣發(fā)電裝機,最大程度挖掘系統(tǒng)靈活性能力。

考慮到煤電在一段時期內(nèi)依舊占據(jù)重要地位。《報告》認(rèn)為要明確煤電中長期定位,考慮對部分機組采取戰(zhàn)略封存方式,在系統(tǒng)需要調(diào)峰時充當(dāng)應(yīng)急電源。或在企業(yè)自愿的前提下,將個別接近投產(chǎn)的援建機組及時啟動為戰(zhàn)略備用電源,戰(zhàn)略備用電源無年度發(fā)電計劃、不得進入中長期約和現(xiàn)貨市場。其固定運行費用可從電網(wǎng)備用費中列支，短期運營成本全部從輔助服務(wù)市場中補償。