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  • | 煤炭行業觀察

    煤電機組靈活性改造有了新目標,完成任務難嗎?

    來源:中國能源報

    作者:林水靜

    時間:2024-03-26

    當前我國存量煤電機組現狀如何?2027年能完成“應改盡改”任務嗎?

    隨著新能源裝機總量和占比的持續提升,電力系統對靈活調節能力的需求越來越突出。近日,國家發改委、國家能源局發布的《關于加強電網調峰儲能和智能化調度能力建設的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)指出,深入開展煤電機組靈活性改造,到2027年存量煤電機組實現“應改盡改”。

    煤電靈活性改造是指針對煤電機組進行特定技術改造,提升煤電機組的負荷調節能力,保障電網在消納新能源電力的同時安全穩定運行。當前我國存量煤電機組現狀如何?2027年能完成“應改盡改”任務嗎?

    改造目標或可按期完成

    我國煤電機組的靈活性改造工作已開展多年。根據2021年11月國家發改委、國家能源局公布的《關于開展全國煤電機組改造升級的通知》提到的目標,存量煤電機組靈活性改造應改盡改,“十四五”期間完成2億千瓦,增加系統調節能力3000萬—4000萬千瓦,促進清潔能源消納?!笆奈濉逼陂g,實現煤電機組靈活制造規模1.5億千瓦。

    電力規劃設計總院副院長姜士宏告訴記者,2021年以來,全國煤電機組累計完成靈活性改造3億千瓦以上。從改造量來看,靈活性改造已提前且超額完成“十四五”期間的改造目標?!鞍凑掌骄黾?0個百分點的調峰能力估算,近三年的改造效果相當于釋放了3000萬千瓦以上的調節能力。這在增加新能源消納方面基本上等同于建設了3000萬千瓦的儲能設施?!?/p>

    “截至2023年底,我國存量煤電機組約11.6億千瓦?!苯亢暾J為,從改造產能匹配上看,完成2027年“應改盡改”任務具備基礎條件?!啊濉蟀攵魏汀奈濉詠斫ǔ傻暮芏嗝弘婍椖恳芽紤]了靈活性運行需要,這部分機組可以認為暫無實施靈活性改造的需求。加上部分特殊燃料、特殊爐型煤電機組以及大量供熱機組實施靈活性改造的條件相對受限,粗略判斷現役機組中‘應該盡改’的總規模在5億—7億千瓦之間,扣除已經實施改造的3億千瓦,2024年到2027年仍需改造2億—4億千瓦,平均每年改造5000萬千瓦到1億千瓦,這低于或接近過去3年的改造速度?!?/p>

    后續改造仍是場硬仗

    完成任務難度不大,但改得多并不意味著改得好?!吨笇б庖姟分赋?,在新能源占比較高、調峰能力不足的地區,在確保安全的前提下探索煤電機組深度調峰,最小發電出力達到30%額定負荷以下。

    在清華大學能源與動力工程系研究員黃中看來,未來新型電力系統對煤電的調峰、調頻、調壓和備用功能將更為倚重,清潔能源的健康發展離不開煤電靈活性調節支持,靈活性改造技術在工程應用上需要標準化、規范化和科學化。例如,需要完善煤電機組最小出力技術標準,在考慮安全和環保約束的前提下科學核定煤電機組深度調峰能力。

    “此外,改造需要全方面考慮機組安全、機組經濟性、設備壽命、技術可靠性、造價成本、調度運行、政策補貼等多方面因素。當前煤電機組靈活性改造項目技術路線較多,不同地域、不同電網、不同機型等均存在一定適用差異性,部分技術性價比不高、適用性不強,盡管行業已有技術改造示范案例,但仍需對已有成果和經驗作進一步總結?!秉S中表示。

    姜士宏也坦言,現在改造條件優越的機組通常已優先安排改造,后續改造的機組在技術難度上越來越大,且改造費用也將顯著上升,靈活性改造仍面臨一些挑戰?!氨热?,大量機組剩余設計壽命進入15年以內,現有輔助服務市場、價格機制等對于這部分機組改造的經濟性支撐偏弱;隨著調節深度和次數不斷增加,靈活性改造對機組運行安全性的影響逐步凸顯,運維成本也顯著增加,導致各電廠推進改造的積極性減弱;靈活性改造導致更低負荷運行時長增加,在一定程度上拉高了機組運行煤耗,對企業節能考核、盈利能力都帶來負面影響等?!?/p>

    持續加大多方投入

    國家能源局數據顯示,截至2023年12月底,全國可再生能源發電總裝機達15.16億千瓦,占全國發電總裝機的51.9%,占比已超過煤電,在全球可再生能源發電總裝機中的比重接近40%,我國煤電所面臨的電力系統環境愈發復雜。

    黃中建議,要持續加大科技投入,加強標準體系建設?!氨M管科技部國家重點研發計劃在‘煤炭清潔高效利用技術’專項中設立了靈活性相關科研項目,國家能源局評定的能源領域首臺(套)重大技術裝備中也有靈活性相關技術入選,但考慮到煤電的龐大基數和技術復雜性,相關投入仍需加強。同時,技術標準是行業保持高度統一和協調的關鍵,煤電靈活性領域出現了很多新技術、新產品,通過完善技術標準體系可以推動靈活性改造的規范、高效開展,可以保障在役機組安全、環保、經濟運行?!?/p>

    姜士宏認為,一方面,要統籌好挖掘深度調峰潛力、安全性、經濟性之間的關系;另一方面,合理安排電網調度和運行管理,強化系統運行安全和機組壽命管理?!半娋W調度應充分考慮調度方式對機組運行安全性、經濟性等方面的影響,充分統籌電網整體需求和網內機組調節任務分配的關系;同時,不斷提升負荷預測水平,盡量減少緊急變負荷調度。電廠運行管理中,既要不斷探索、優化運行方式,減少熱應力沖擊,也要增加關鍵設備和部件的監測手段,并合理增加運維檢修頻次,及時發現問題,采取措施避免安全事故?!?/p>


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