“我國發(fā)電裝機以煤電為主,抽水蓄能、燃氣發(fā)電等靈活調(diào)節(jié)電源裝機占比不到6%。‘三北’地區(qū)新能源富集,風電、太陽能發(fā)電裝機分別占全國的72%、61%,但靈活調(diào)節(jié)電源不足3%,調(diào)節(jié)能力先天不足。比較而言,歐美國家靈活電源比重較高,西班牙、德國、美國占比分別為34%、18%、49%。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會稍早前發(fā)布的《煤電機組靈活性運行政策研究》給出的一組數(shù)字,直接揭示出我國電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力存在明顯“短板”的現(xiàn)狀。
在此背景下,為提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力,增強系統(tǒng)靈活性、適應性,破解新能源消納難題,《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確提出,全面推動煤電機組靈活性改造——“十三五”期間,將在“三北”地區(qū)推行熱電機組靈活性改造約1.33億千瓦,純凝機組改造約8200萬千瓦;其他地方純凝改造約450萬千瓦。改造完成后,將增加調(diào)峰能力4600萬千瓦,其中“三北”地區(qū)增加4500萬千瓦。
但日前國家電網(wǎng)發(fā)布的《服務(wù)新能源發(fā)展報告2020》顯示,截至2019年底,我國累計推動完成煤電靈活性改造約5775萬千瓦。該數(shù)字僅為2.2億千瓦改造目標的25%左右。多位業(yè)內(nèi)人士表示,在“十三五”規(guī)劃期僅剩半年的情況下,煤電靈活性改造目標落空已是板上釘釘。
“靈活性電源建設(shè)嚴重滯后,其中煤電靈活性改造總體是慢了”
中國工程院院士黃其勵早前在接受記者采訪時就曾指出,在電力系統(tǒng)中,靈活調(diào)峰電源至少要達到總裝機的10%—15%??紤]到我國靈活性電源占比還不到6%的現(xiàn)實,電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足已成為我國能源轉(zhuǎn)型的主要瓶頸之一,特別是在可再生能源持續(xù)高速發(fā)展的新形勢之下,大幅提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力已迫在眉睫。
《煤電機組靈活性運行政策研究》指出,在我國主要的靈活性電源中,抽水蓄能電站、氣電因受資源稟賦等條件限制,發(fā)展規(guī)模均相對有限;加之現(xiàn)階段儲能技術(shù)受制于經(jīng)濟性、安全性,尚不具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件,煤電實施靈活性改造已成為目前解決清潔能源消納的有效之策。
為此,國家能源局早在2016年便啟動兩批22個試點項目,選定46臺、近1700萬千瓦煤電機組,集中在消納問題比較突出的遼寧、吉林、河北等省份先行示范。“其中,70%以上示范項目位于東北三省。根據(jù)目標,靈活性改造完成后,熱電機組將增加20%額定容量的調(diào)峰能力,純凝機組將增加15%—20%額定容量的調(diào)峰能力。在煤電行業(yè)大面積虧損的情況下,東北地區(qū)多數(shù)試點仍保證了持續(xù)盈利。”國家能源集團研究員張熙霖告訴記者,截至去年底,東北電網(wǎng)88家煤電廠中已有42家完成改造,“東北地區(qū)符合條件的電廠基本是能改盡改。”
然而,東北以外地區(qū)的表現(xiàn)并不盡如人意。電力行業(yè)專家葉春證實,東北地區(qū)目前改造情況最好。除此之外,華北地區(qū)只有4家試點,甘肅和廣西各僅有1家。“其他地區(qū)完成數(shù)量不多、改造進展緩慢,電廠自身積極性也不高。目前來看,完成‘十三五’規(guī)劃目標的挑戰(zhàn)性很大。”
張熙霖也稱,目前來看,很難實現(xiàn)“十三五”所設(shè)定的目標,“遠遠不能滿足新能源快速發(fā)展的需求。”
另據(jù)國網(wǎng)能源研究院統(tǒng)計,截至去年12月初,煤電靈活性改造僅完成5340萬千瓦左右。其中,遼寧以1075.5萬千瓦改造量位列第一,山西、陜西、內(nèi)蒙古、甘肅等多地的改造容量不足百萬千瓦。“我國靈活性電源建設(shè)嚴重滯后,其中煤電靈活性改造總體是慢了。”國家電網(wǎng)總經(jīng)理助理趙慶波表示。
“前景不明,誰會輕易投一大筆錢?反過來說,如果真的賺錢,誰不愿改造呢?”
值得注意的是,盡管靈活性改造推進不暢,但多地仍在進一步提高要求。山西省能源局日前發(fā)布《關(guān)于加快推進煤電機組靈活性改造的通知》提出,“2020年底各發(fā)電集團煤電機組改造容量應不低于本集團的新能源裝機容量”;陜西省發(fā)改委近日也發(fā)文鼓勵煤電靈活性改造,明確將按照深度調(diào)峰能力給予利用小時數(shù)獎勵;山東等地則在編制“十四五”可再生能源規(guī)劃時,紛紛提出加快煤電靈活性改造的要求。
需求明確、政策支持,為何改不動?“相比超低排放改造等硬要求,靈活性改造并不具備強制性。到底改不改,電廠自己也要算算賬。尤其是像我們這種國有企業(yè),對投資回報率有明確考核,還涉及投資追責等后續(xù)問題,投資能力與盈利水平是前提。前景不明,誰會輕易投一大筆錢?反過來說,如果真的賺錢,誰又不愿改造呢?”某電廠負責人向記者直言。
據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計,煤電靈活性改造單位千瓦調(diào)峰容量成本約在500—1500元。加上后期運維、煤耗等成本,若沒有合理經(jīng)濟回報,電廠難以承擔調(diào)峰損失。“目前,大部分地區(qū)為煤電提供的輔助調(diào)峰服務(wù)補償偏低,激勵不足是改不動的根本原因。”張熙霖表示,由于各地區(qū)電力供需、電價情況均有不同,多地尚未建立起相應激勵機制。此外,按照“誰使用誰付費”原則,目前煤電調(diào)峰補償主要來自風電,隨著風電即將進入平價時代,其自身邊際利潤已經(jīng)很低,風電分攤調(diào)峰成本壓力也加大。
據(jù)葉春介紹,東北之所以推得快,根本動力在于電廠可取得可觀的經(jīng)濟回報。“2014年起東北電網(wǎng)開始試行輔助服務(wù)補償機制,補償規(guī)模和費用穩(wěn)定增長,2015年到2019年上半年累計補償費用超過80億元。煤電靈活性改造的投資可通過輔助服務(wù)市場獲得回報。”
葉春進一步指出,東北電力輔助服務(wù)市場有其特色,一是調(diào)峰機組可獲得部分計劃電量補償,二是輔助服務(wù)補償費用分攤中,煤電比重逐步下降,風光核比重逐步上升。這既有利于激勵煤電進行靈活性改造為新能源調(diào)峰,新能源也能獲得更多上網(wǎng)空間,從而實現(xiàn)雙贏。“相比之下,其他地區(qū)有待進一步完善。”
“既是技術(shù)問題,也是經(jīng)濟問題,還涉及體制機制的完善,需多方共同努力”
“未來,煤電將由提供電力、電量的主體電源向電量、電力調(diào)節(jié)型電源轉(zhuǎn)變。”在葉春看來,我國現(xiàn)有煤電機組10.4億千瓦,大部分具備靈活性改造條件。通過改造,純凝機組最小技術(shù)出力可達30%—35%額定容量,部分機組可達20%—25%;熱電聯(lián)產(chǎn)機組最小技術(shù)出力達到40%—45%額定容量,部分機組實施熱電解耦可以100%進行調(diào)峰。“從提高和優(yōu)化整個電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力角度講,對現(xiàn)有煤電機組進行改造利大于弊。”
張熙霖表示,由于我國煤電基數(shù)大,完成這樣的角色轉(zhuǎn)換,需要一定的時間。“靈活性改造既是技術(shù)問題,也是經(jīng)濟問題,還涉及體制機制的完善,需多方共同努力。首先是建立市場機制,推廣并完善電力輔助服務(wù)補償機制。不僅要讓電廠在合理時間內(nèi)收回改造投資,更應讓改造成為其重要的利潤增長點。電網(wǎng)也要制定合理調(diào)度體系、優(yōu)化調(diào)峰輔助服務(wù)市場運營規(guī)則。用科學化、智能化調(diào)度,提高整個電網(wǎng)運營的經(jīng)濟性和高效性。”
華北電力大學經(jīng)濟與管理學院教授袁家海認為,不同地區(qū)的情況存在差異,靈活性改造并不意味著越多越好,而應根據(jù)當?shù)仉娏┬锠顩r和主要矛盾、煤電機組裝機規(guī)模預期、可再生能源發(fā)展與替代潛力等條件,科學預測本地區(qū)調(diào)峰規(guī)??偭俊?ldquo;建議各地區(qū)以年度的形式確定提升煤電靈活性配套改造方案。結(jié)合電廠自身情況制定改造方案,避免出現(xiàn)過度改造和改造之后服務(wù)效果差的現(xiàn)象。”
葉春提出,“十四五”期間,可分地區(qū)、分機組容量有序?qū)嵤└脑臁T谛履茉窗l(fā)電裝機占比較大的“三北”地區(qū),及核電利用小時數(shù)較低的廣西、福建等地,對30萬千瓦及以下和部分60萬千瓦煤電機組進行靈活性改造,作為系統(tǒng)的調(diào)節(jié)電源。
葉春還表示,應盡快制定煤電靈活性改造標準規(guī)范,對現(xiàn)有煤電廠技術(shù)標準進行修編,“三北”地區(qū)新建煤電需達到相應靈活運行標準,新建熱電機組應實現(xiàn)“熱電解耦”技術(shù)要求。中國能源報