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新能源电力中被遗忘的火电灵活性改造

韭菜99号

2021-09-24 13:05:05

耗能双控以及绿电背景下，传统火力电站在转型新能源或加码新能源电力的预期下，近期都被爆炒，诸如上海电力、内蒙华电、国电电力等等。但是，火力电站要想完成新能源转型，不但要新建或并购相关的新能源项目，同时也要加大自身对新能源电力的消纳能力，这不仅关涉到新能源电力的利用率问题，更是整个电网系统的安全、稳定性问题。而对于可再生新能源的大规模消纳，则需要电力系统中有足够的灵活性资源实时响应并网再生资源的变化。

现有的灵活性资源主要有四个来源：可调度发电厂的灵活运行、储能设施、跨省跨区交易和需求侧资源。相比于其他三类灵活性资源，可调度发电厂的灵活运行是目前为电力系统提供灵活性最主要的方式。对于含有极高份额不灵活火电厂（尤其是燃煤电厂）的电力系统（如中国、波兰）而言，实施灵活性改造是提升电力系统灵活性最为现实可行的选择：

1、何为灵活性改造

据了解，火电灵活性改造即提升燃煤电厂的运行灵活性，具体涉及到增强机组调峰能力、提升机组爬坡速度、缩短机组启停时间、增强燃料灵活性、实现热电解耦运行等方面。技术路径可以分为几类：基于设备改造的汽轮机旁路技术、低压缸零出力技术和高背压循环水供热技术将汽轮机部分做功蒸汽对外输出供热，增加了电厂供热能力和调峰能力，但发电能力也随之降低;电极锅炉和电锅炉固体储热技术能够大幅增加调峰能力，但存在改造成本高，运行费用高的问题，在市场竞争中难以获得优势;热水罐储能技术既能增加机组低负荷运行能力，也能增加顶负荷能力，投资成本和运行成本较低，具有明显的优势，但存在储能密度低、空间占用大的问题，有必要开发新的成本低、储能密度高的热储能技术。

如图：

2、灵活性改造市场空间多大

发改委、国家能源局近段时间先后发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》《关于进一步完善分时电价机制的通知》等文件，《通知》中提到：近年来，我国可再生能源迅猛发展，但电力系统灵活性不足、调节能力不够等短板和问题突出，制约更高比例和更大规模可再生能源发展；提到鼓励多渠道增加调峰资源，进一步优化完善分时电价机制。光大证券殷中枢认为火电作为我国发电主力，火电灵活性改造在消纳高比例可再生能源中将发挥重要作用，在分时电价机制得到完善以后，火电通过灵活性改造成为调峰电源，有望获得更高的调峰收益，经济性进一步增强，若全部进行改造，改造涉及的市场空间将达到355-2135亿元。

在目前能耗双控压力以及绿电机制激励下，各地方政府也陆续颁布相关文件，加快地方火电的灵活性改造，例如内蒙古本年4月份发布的《关于实施火电灵活性改造促进新能源消纳工作的通知》，探索火电灵活性改造促进新能源高比例消纳的体制机制。根据文件，开展火电灵活性改造后新增的新能源消纳规模，按照不低于改造后增加的调峰空间50%的比例配置给开展灵活性改造的企业，原则上新增的新能源规模不能超过火电灵活性改造后增加的调峰空间。山东6月份发布的《关于促进全省可再生能源高质量发展的意见（征求意见稿）》，其中提出：加快煤电机组灵活性改造。“十四五”全面完成直调公用煤电机组灵活性改造，在役纯凝机组（稳燃工况，下同）最小技术出力达到 30%、热电联产机组最小技术出力达到 40%；新上纯凝、热电联产机组最小出力分别达到 20% 和 30%；有条件的可加大深调改造力度。按计划按标准完成灵活性改造任务的，煤电新增深调能力的10%可作为所属企业新建可再生能源项目的配套储能容量等等

文章部分资料来源：

北极星电力网（火电厂灵活性改造技术对比分析）

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