煤电市场化改革正当时,“三改联动”工作如何进一步推进?

发电技术团 2023-04-21
1883 字丨阅读本文需 5 分钟

煤电市场化改革已进入关键期,在上游燃料价格不断攀升、高位运行阶段,煤电企业的盈利能力被削弱,经营状况堪忧,煤电产业健康发展受到前所未有的挑战。

党的二十大报告提出,要深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系,确保能源安全。

一、煤电市场化改革进入关键期

当前,煤电产业面临现货市场交易、实现“双碳”目标任务和高煤价承受期三大严峻考验,供热机组调峰能力和灵活性受限,缺乏现货市场竞争力;频繁启停造成设备损耗大,工况偏离;辅助服务收益低;高燃料成本缺乏市场疏导机制,煤电产业全行业严重亏损。

早在2021年10月,国家发改委、能源局印发《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》,正式提出了节能提效、供热和灵活性改造三方面目标要求。

节能改造方面,国家要求2025年全国火电机组平均供电煤耗达到300克/千瓦时以下,“十四五”期间改造规模不低于3.5亿千瓦。要完成上述目标,需要巨量资金和技术投入,从投入产出看,节能效果能否达到测算预期是关键,存在着机组直至关停时仍难以回收投资的不确定性。

热电联产发展面临的挑战,一是占装机容量近一半的热电联产机组由于没有实现热电解耦,调峰能力十分有限;二是大型抽凝供热机组比例过大,其热电比通常较小,设计性能决定了其难以全面参与深度调峰。

灵活性改造的主要目标是降低煤电机组最小出力、快速启停、快速升降负荷。但存在增减出力响应时间较长、爬坡速率较慢等问题,同时还伴随着煤耗增加、机组损耗增加和运营成本增加等问题。灵活性改造需要投入的资金多,没有回收机制,没有正常盈利模式,加上近两年燃料成本高,企业亏损严重,部分企业持观望心态,积极性不高。

煤电市场化改革已进入关键期,在上游燃料价格不断攀升、高位运行阶段,煤电产业健康发展受到前所未有的挑战。积极推动“三改联动”,提高效率、减少消耗总量、保障清洁电力供应,是实现高质量发展的关键。

二、“三改”如何联动起来?

先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动,对煤电产业就是要坚持推进“三改联动”,坚持电力商品交易市场改革,建设完善辅助服务市场,加大“三废”治理,减少污染物排放,实现煤电清洁化发展。面对“三改联动”、辅助服务市场、污染物减排中遇到的困难和挑战,各大发电集团要统筹规划,“一厂一策”加大技改投入和管理提升,提高调峰、调频、调压能力,发挥煤机在维护电网系统稳定运行中的压舱石作用。

火电机组综合转型工作,包含电厂厂内、厂外两大关键要素:

厂内要素即三改联动中的节能降耗改造和灵活性改造,体现为火电厂厂区内各主、辅机设备的增容提效、节能挖潜,机组深度调峰能力。供热改造对于厂内来说,主要是来自供热能力与热电解耦能力的挑战。

一般说来,机组灵活性改造与节能降耗改造是相矛盾的,对所有按额定工况设计的机组、辅机在灵活性深度调峰工况下的运行都是不经济的,甚至影响设备安全性和设备寿命的,但是火电机组灵活性是政策所需、大势所趋,是必须要实现的,在很多情况下,节能改造技术在深度调峰工况下变成一句空谈。供热改造与灵活性改造也会发生矛盾,对一台向外进行工业供汽的机组而言,往往在30%负荷工况下难以满足供汽参数的要求。所以“三改联动”中的主要矛盾如上图所示,机组灵活性深度调峰工况下,节能与供热难以兼顾。

而要解决火电机组灵活性这一矛盾核心的破局之棋,就是供热改造,包括采暖供热、工业供汽等对外的能源供应。同时,供热改造与节能降耗改造是相融相通的,可以理解为所有的供热改造都是节能的。因此,“三改联动”的首要任务就是进行供热改造,保证机组在灵活性深度调峰工况下对外的采暖供热和一定参数的工业供汽,而对于没有对外供热的纯凝机组,就需要侧重于锅炉、汽机等主设备的灵活性深度调峰改造,但最低负荷一般下探至30%左右,寻求更低的负荷就需要借助储能等手段。

对于火电机组厂区外,综合能源为火电厂对外供应能源搭建了更大的平台,实现了火电厂区域能源综合化、所在园区能源综合化,使火电厂真正成为所在区域的能源枢纽站、能源压舱石。具体可以包括园区内多种燃料的消纳:如生物质掺烧、污泥掺烧、化工尾气掺烧等;还包括向园区内各用能单位进行多种能源的供应:如供冷、供冰、供热、供水、供压缩空气、供氢等,多种能源的供应收益高于常规发电收益。

三、进一步的思考与建议

2023年4月10日-12日,2023年全国火电机组“三改联动”技术交流大会在河北省石家庄市成功召开。

同期,4月11日下午,受能源局电力司委托,会议主办方召开了煤电产业发展座谈会。电力集团、设备厂家就煤电“三改联动”工作进行了充分的交流和讨论。主要问题及建议如下:

政策方面:一是完善市场机制,疏导改造成本;二是把握节奏和标准,避免“一刀切”和层层加码;三是坚持稳煤价、提电价,完善配套财税政策;四是优化电力系统运行方式,最大限度发挥“三改联动”综合效益;五是统筹科学处置老旧到期机组。

设备方面:一是开发制造新的低压转子;二是开发适应快速启停调峰机组;三是开发锅炉超低NOx燃烧系统;四是如何长期保持节能降碳成效,需要各大主机厂采取有效措施和手段。

文章来源: 比比电,国能龙源节能,财报网

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