一邊是火電機組利用小時數不斷下降,另一邊是消納問題羈絆著新能源的發展,阻礙了我國能源結構持續優化的步伐。如何在穩健發展中構建“清潔低碳、安全高效”的現代能源體系,一場世界頂級電力技術盛會帶來的頭腦風暴和成功經驗,為破解這一矛盾帶來了更多的思考。
4月7日,由電力規劃設計總院牽頭舉辦的提升中國火電靈活性國際技術交流會在北京召開。與會國內外專家學者對提升我國火電靈活性的技術路線、激勵機制、戰略構想等議題進行了深入探討,為下一步開展火電靈活性示范試點工程奠定了良好基礎。一家國家高端咨詢機構將“能源智囊、國家智庫”的職責融入到致力于我國電力行業健康發展之中的進取與實踐也由此得見。
被拋棄的風
在我國推動能源革命、努力建設“清潔低碳、安全高效”現代能源體系的大背景下,我國可再生能源發展成果顯著。目前,我國水電、風電和太陽能發電裝機規模分別達到3.2億千瓦、1.3億千瓦、4300萬千瓦,均居世界第一,可再生能源總發電量也位居世界第一。
隨著新能源的持續快速發展,近年來我國部分地區的棄風棄光問題也日益凸顯。國家能源局發布的2015年風電產業發展情況顯示,風電棄風限電形勢加劇:全年棄風電量339億千瓦時,同比增加213億千瓦時,平均棄風率15%。尤其是我國“三北”地區,由于燃煤熱電比例高,調峰電源建設條件差,冬季供暖期調峰困難,吉林、黑龍江、內蒙古、甘肅、寧夏、新疆等地棄風問題嚴重,部分地區棄光現象也開始出現。
“為滿足可再生能源的快速發展需要,提高可再生能源消納能力,國家能源局將實施提升電力系統調節能力專項工程,其中提升火電運行靈活性是工作重點之一!眹夷茉淳蛛娏λ舅鹃L韓水在致辭中表示。
今年1月,國家能源局同意電規總 院牽頭籌建火電靈活性提升協作平臺,主要任務是組織國內外火電運行靈活性相關技術合作交流、研究制定我國火電運行靈活性升級改造技術路線、牽頭國外先進技術引進推廣和標準化工作、研究相關政策和價格機制,并協助國家能源局開展國內火電靈活性改造示范試點工作。
靈活的火電
實際上,火電靈活性改造在國外已有率先嘗試和成功經驗。德國和丹麥在電力市場建設、火電轉型、高比例可再生能源消納方面成績顯著,據了解,優越的電源調峰能力是丹麥、德國實現高比例新能源消納的重要基礎,在此基礎上精巧設計的電力市場機制和相關政策是充分發揮電源調峰能力的保障。在兩國電源調峰能力建設中,提升火電機組靈活性是其重要舉措。
相關數據顯示,2015年,丹麥風力發電占總用電量比重的42%,棄風率僅0.2%,這得益于靈活的火力發電!拔覀兿M滌`活發電的經驗對中國有所幫助,降低中國能源體系中的棄風率!钡滖v華大使館副大使LarsBo在致辭中說到。
在過去的20年,隨著可再生能源發電電量的提高,丹麥的火電利用小時數從原有的5000小時下降到了目前的2500~3000小時,丹麥火電企業通過技術改造,逐漸適應了可再生能源接入后帶來的諸多挑戰。
根據丹麥能源署提供的資料,目前其火電機組靈活性十分優越,火電調峰能力可以達到70%~80%。隨著其靈活性改造的推進,火電運營的支出和收入結構發生了較大的變化,在電力市場中其發電收入和調峰收入保證了火電運行的合理收益。
今年年初,中丹簽署了《關于建立中丹火電靈活性伙伴關系的諒解備忘錄》,旨在提升雙方在火電靈活性領域互利合作的伙伴關系,促進兩國向低碳經濟轉型。
可行的路徑
“作為‘三北’地區主力電源的火電,通過靈活性改造提升電力系統調節能力,是目前最直接有效的措施之一。”電規總院院長謝秋野認為,“運用提升火電靈活性技術提高可再生能源消納能力,應該加強統籌、綜合施策。一方面,我國具備提升火電靈活性的基礎條件,但缺乏實際改造和運行經驗,丹麥、德國等成功經驗可以借鑒;另一方面,火電靈活性調峰等成本迫切需要出臺相關政策予以疏導!蹦壳,我國火電仍實行標桿電價上網體制。根據中央近期陸續出臺的相關政策,將逐步放開競爭性環節價格,加快構建有效競爭的市場結構和市場體系,形成由市場決定能源價格的機制。
開展提升靈活性改造,有利于火電更好地適應未來的形勢,更好地具備參與競爭性電力市場的基本條件。
實際上,火電靈活性調峰激勵和補償在我國東北已有先行實踐。交流會上,東北能源監管局張程處長以《火電靈活激勵機制在東北電力調峰市場的應用》的專題演講,介紹了東北電力調峰市場的背景、核心規則及市場運行效果:在價格形成機制上,根據火電機組調峰深度的不同,創造性引入“階梯式”浮動報價及分攤機制,火電企業可在不同檔內自由報價,依照報價由低到高依次調用,最終按照各檔實際出清價格進行結算;加大調峰補償力度,按照“多減多得、少減多攤”的原則,進一步提高了獎罰力度,以更高的補償價格激勵火電企業增加調峰深度;擴大了參與范圍,針對東北風電、核電快速發展的實際,新辦法改變了只在火電機組內部進行補償和分攤的模式,將風電、核電作為重要市場主體納入調峰機制,實現風火、核火之間的互補互濟。提升火電靈活性包括提升運行靈活性和提升燃料靈活性。提升運行靈活性是指提高煤電機組的調峰幅度、爬坡能力以及啟停速度。而提升燃料靈活性是指利用已有的煤電設備,摻燒或者混燒秸稈、木屑等生物質,實現生物質燃料的清潔利用,減少大氣污染。為解決我國目前比例下的風電消納問題,提高煤電機組的調峰幅度一定時期內將是提升火電靈活性的階段重點工作。
在火電靈活性提升實施方面,電規總院規劃研究部副主任韓小琪在主題演講中表示,從設施能力改善的物理層面、市場化建設的市場層面以及調度運行調整的運行層面三個方面著手,發揮火電的靈活性調節潛力。
中國工程院院士、華北電力大學校長劉吉臻在演講中也明確提出建議,“60~100萬千瓦級超超臨界機組作為承擔基荷運行,30~60萬千瓦機組可實施彈性運行,30萬千瓦及以下機組循環啟停,逐步將國家對新能源電力的補貼轉變為對調峰電源的補貼!表n水表示,“十三五”期間,火電靈活性改造作為調節能力建設重要的能源技術創新之一,將通過示范試點建設和后續推廣等工作,發揮重要作用。
與君共勉:至人何思何慮,愚人不識不知,可與論學,亦可與建功。唯中才的人,多一番思慮知識,便多一番臆度猜疑,事事難與下手。
