華北電力大學(xué)課題組：火電靈活性改造可解決風(fēng)電并網(wǎng)消納 根治棄風(fēng)仍需改革

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圖片來源：視覺中國(guó)

每經(jīng)記者 周程程 每經(jīng)編輯 畢陸名

2018年3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見》（以下簡(jiǎn)稱“意見”），從負(fù)荷側(cè)、電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)多措并舉，重點(diǎn)增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性、適應(yīng)性，破解新能源消納難題，推進(jìn)綠色發(fā)展。

意見要求，實(shí)施火電靈活性提升工程。“十三五”期間，力爭(zhēng)完成2.2億千瓦火電機(jī)組靈活性改造（含燃料靈活性改造，下同），提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力4600萬千瓦。

火電靈活性改造對(duì)新能源消納作用幾何？4月3日，中國(guó)煤控項(xiàng)目、華北電力大學(xué)課題組發(fā)布了最新研究報(bào)告《持續(xù)推進(jìn)電力改革提高可再生能源消納》（以下簡(jiǎn)稱“報(bào)告”）顯示，火電靈活性改造可以降低煤電特別是熱電機(jī)組的最小出力，成為當(dāng)前解決風(fēng)電并網(wǎng)消納的主要措施。

但報(bào)告同時(shí)也指出，靈活性改造短期內(nèi)對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)消納是可行性最高的路徑，但不能從根本上解決棄風(fēng)問題。

靈活性改造利好風(fēng)電消納

探究火電靈活性改造的作用，首先要看火電與風(fēng)電、光伏等新能源的關(guān)系。

與新能源等電源相比，火電具有較好的調(diào)節(jié)能力。當(dāng)新能源在電網(wǎng)的比例逐漸擴(kuò)大時(shí)，對(duì)調(diào)峰電源的需求也逐漸升高。同時(shí)當(dāng)火電規(guī)模被控制在一定范圍內(nèi)的前提下，煤電和新能源之間可形成協(xié)作關(guān)系。

從國(guó)際上新能源的消納與發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，不難發(fā)現(xiàn)風(fēng)電光伏的成就背后離不開包括火電機(jī)組在內(nèi)的調(diào)峰電源的支撐。不過，與國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)相比，我國(guó)火電機(jī)組由于以煤電為主，還存在靈活性不足的問題，在調(diào)峰深度、爬坡速度、快速啟停等方面仍有很大提升空間。

火電靈活性改造，也將提升燃煤電廠的運(yùn)行靈活性，具體涉及到增強(qiáng)機(jī)組調(diào)峰能力、改善機(jī)組爬坡速度、縮短機(jī)組啟停時(shí)間、增強(qiáng)鍋爐燃料靈活可變、實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組解耦運(yùn)行等方面。

2016年以來，我國(guó)已陸續(xù)公布了兩批火電靈活性改造試點(diǎn)，主要集中在棄風(fēng)、棄光嚴(yán)重的“三北”地區(qū)。

報(bào)告認(rèn)為，火電靈活性改造，特別是熱電解耦改造，可以在供熱季保障供熱的前提下降低熱電機(jī)組的最小出力，而“三北”地區(qū)棄風(fēng)以供暖季為主，因此成為當(dāng)前解決風(fēng)電并網(wǎng)消納的主要措施。

報(bào)告以河北北網(wǎng)典型日的數(shù)據(jù)模擬，靈活性改造前，系統(tǒng)棄風(fēng)現(xiàn)象比較嚴(yán)重；而靈活性改造后，部分典型日棄風(fēng)規(guī)模有了一定程度減少，部分典型日甚至可實(shí)現(xiàn)無棄風(fēng)。

從企業(yè)層面來看，電廠能否從靈活性改造中獲得預(yù)期收益是其愿意進(jìn)行靈活性改造的關(guān)鍵。

以華能長(zhǎng)春熱電廠靈活性改造項(xiàng)目為例，在各種模擬情景下，按照現(xiàn)行的深度調(diào)峰補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，電廠進(jìn)行熱電解耦改造均可實(shí)現(xiàn)盈利。

分析數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下，一些項(xiàng)目的靈活性改造投資回收期僅為5年。值得注意的是，該一些試點(diǎn)項(xiàng)目采取合同能源管理模式，電廠不需要增加額外資本投入；另一方面，由于目前靈活性改造項(xiàng)目較少，而深度調(diào)峰的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)高，這些因素都給火電廠進(jìn)行靈活性改造提供了較大的吸引力。

改革轉(zhuǎn)型解決棄風(fēng)問題

在看好火電機(jī)組靈活性改造對(duì)風(fēng)電消納作用的同時(shí)，報(bào)告也指出，“靈活性改造不能從根本上解決棄風(fēng)問題。”

課題組負(fù)責(zé)人、華北電力大學(xué)教授袁家海解釋說，根據(jù)電網(wǎng)公司的有關(guān)測(cè)算，即便通過非常全面的靈活性改造，把純凝機(jī)組最小出力由50%降到30%甚至更低，在這樣的情況下河北實(shí)現(xiàn)零棄風(fēng)也是做不到的。

究其原因，靈活性改造可以降低火電最小出力，但供熱季的供熱約束仍為硬約束，當(dāng)火電最小開機(jī)方式已經(jīng)可以滿足系統(tǒng)負(fù)荷時(shí)，還是會(huì)出現(xiàn)棄風(fēng)；另一方面，為保證電網(wǎng)安全，火電機(jī)組須保證一定的最小開機(jī)容量。而且，以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)下，即便是在非采暖季，采用啟停調(diào)峰來接納風(fēng)電，無論是從節(jié)能還是從污染物排放角度，往往都是得不償失的。

不過，袁家海對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，盡管靈活性改造不能從根本上解決棄風(fēng)問題，但在短期內(nèi)對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)消納仍然是可行性最高的路徑。要根據(jù)規(guī)劃要求，繼續(xù)部署火電機(jī)組尤其是熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的靈活性改造，增加“三北”地區(qū)的調(diào)峰能力。

對(duì)于如何從根本上解決棄風(fēng)棄光問題，報(bào)告認(rèn)為，加快電力市場(chǎng)改革、從計(jì)劃體制向市場(chǎng)機(jī)制轉(zhuǎn)型才是解決棄風(fēng)問題的根本辦法。

袁家海表示，國(guó)外電力市場(chǎng)中并沒有深度調(diào)峰這一輔助服務(wù)，調(diào)峰問題是通過現(xiàn)貨市場(chǎng)的分時(shí)電價(jià)，引導(dǎo)市場(chǎng)成員在高峰和低谷時(shí)段調(diào)整出力（負(fù)荷）來解決的。為避免因市場(chǎng)主體自身因素出現(xiàn)的偏差對(duì)系統(tǒng)平衡造成沖擊，市場(chǎng)主體與系統(tǒng)調(diào)度的不平衡責(zé)任界面必須明確區(qū)分。這意味著加快電力市場(chǎng)的整體設(shè)計(jì)與聯(lián)動(dòng)運(yùn)作至關(guān)重要。

值得注意的是，報(bào)告還指出，隨著靈活性改造的項(xiàng)目越來越多，當(dāng)前過高的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)是不可持續(xù)的。因此，一方面有序推進(jìn)靈活性改造，另一方面不斷完善補(bǔ)償政策，避免價(jià)格扭曲，推動(dòng)補(bǔ)償報(bào)價(jià)向均衡點(diǎn)移動(dòng)，建議修改深度調(diào)峰價(jià)格機(jī)制，變統(tǒng)一出清為按報(bào)價(jià)出清，這樣可以充分發(fā)現(xiàn)不同機(jī)組的實(shí)際深調(diào)成本，激勵(lì)深調(diào)成本低、能力大的機(jī)組優(yōu)先調(diào)峰。