火電靈活性改造

發布時間：2023-06-13 16:20:50

新能源存在間歇性強、波動大、預測難等隨機性和不穩定性問題，伴隨大規模并網，新能源消納問題日益凸顯。新能源消納涉及源網荷儲等多

新能源存在間歇性強、波動大、預測難等隨機性和不穩定性問題，伴隨大規模并網，新能源消納問題日益凸顯。新能源消納涉及源網荷儲等多個方面，其中需求響應和煤電靈活性改造成本優勢明顯，抽水蓄能和短時儲能調節性能占優。

資料來源：中電聯，《火電靈活性改造的現狀_關鍵問題與發展前景》，申萬宏源研究

2021年我國火電裝機1297GW（其中煤電1110GW），火電裝機容量占全國裝機容量的55%，體量巨大。與此同時，火電靈活性改造具有成本低、周期短等優點。火電度電成本僅0.05元，和抽水蓄能的單位發電成本0.06元/度接近，遠低于電化學儲能（1.2元）等其他調節手段。目前煤電靈活性改造成本約500-1500元/kW，而目前抽水蓄能和電化學儲能的建造成本約 6000元/kW和4000元/kW，即使考慮每kW儲能具備的調峰能力是煤電靈活性改造的2倍，煤電靈活性改造成本依然具備優勢，考慮到煤電利用小時數更高，實際度電成本優勢更加突出。

資料來源：《天然氣發電與電池儲能調峰政策及經濟性對比》，《廣東“十三五”電源調峰聯合運行策略優化》，德邦研究所整理

火電靈活性改造的核心目標是充分響應電力系統的波動性變化，實現降低最小出力、快速啟停、快速升降負荷三大目標，其中降低最小出力，即增加調峰能力是目前最主要的改造目標。目前我國純凝機組調峰能力（最低運行負荷）普遍為50%左右，熱電機組為保證熱負荷供應，在供熱期調峰能力僅為60%左右（一般在50％～70％）。與之對比，德國的純凝機組最低運行負荷達到25％，供熱機組最低運行負荷達到40％；丹麥火電機組基本以供熱為主，供熱期最低運行負荷可達15％~20％。對標發達國家調峰能力，我國煤電靈活性還有很大提升空間。

2021年11月，國家發改委、能源局進一步發布《關于開展全國煤電機組改造升級的通知》，明確十四五期間完成存量煤電機組靈活性改造2億千瓦，增加系統調節能力3000-4000萬千瓦，據中電聯統計，煤電靈活性改造單位千瓦調峰容量成本約在500-1500元，則十四五期間煤電靈活性改造投資額約為150-600億元，若按400億元計算，則 2022-2025年年均市場100億元。

火電靈活性改造可分為三個階段：

運行管理優化階段：資產性投入較少，重點從管理和運行上尋找潛力；
控制系統優化階段：加大靈活性改造投入，對于熱電聯產機組，多種蓄熱裝置投入使用；
深度改造階段：涉及多個目標，改造包括電廠內部多個子系統。

資料來源：德邦證券

改造內容：

純凝機組：降低鍋爐負荷，核心技術包括鍋爐低負荷穩燃技術、寬負荷脫硝技術、水冷壁安全防護技術；
熱電聯產機組：熱電解耦。

資料來源：《考慮多主體博弈的火電機組靈活性改造規劃》，申萬宏源研究

2021年8月國家發改委發布《關于鼓勵可再生能源發電企業自建或購買調峰能力增加并網規模的通知》，文中明確將開展靈活性改造的煤電納入調峰能力范疇，且超過電網企業保障性并網以外的規模初期按照功率15%的掛鉤比例（時長4小時以上）配建調峰能力，按照20%以上掛鉤比例進行配建的優先并網。此后國家和地方層面都出具政策引導煤電參與調峰。山東、貴州等地進一步出臺政策，將煤電靈活性改造與新能源并網綁定，推動煤電靈活性改造加速。2022年6月，南方能監局印發《南方區域電力并網運行管理實施細則》《南方區域電力輔助服務管理實施細則》及相關專項實施細則，對火電深度調峰補償進行了提高。以廣東省為例，2022版“兩個細則”相比于2020版，深度調峰補償均有了不同程度提高，40%以下深度調峰補償標準提高了至少6倍。