參與深調(diào),頻繁啟動(dòng)及大范圍負(fù)荷變動(dòng),燃煤機(jī)組需承受大幅度的溫度變化,導(dǎo)致關(guān)鍵零部件疲勞損傷。這種工況下,機(jī)組壽命、燃料損耗同步增加較多,直接影響機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
近日,河南某燃煤電廠機(jī)組在深度調(diào)峰(負(fù)荷40%)期間,機(jī)組跳閘,三個(gè)多小時(shí)后重新并網(wǎng)。公開(kāi)信息顯示,此次事故因電廠對(duì)深度調(diào)峰期間的特殊運(yùn)行工況重視程度不夠、對(duì)鍋爐的燃燒狀況風(fēng)險(xiǎn)分析不足等問(wèn)題所致。
為增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活性,我國(guó)于2006年提出了新的電力輔助服務(wù)產(chǎn)品——調(diào)峰,以便在用電高峰時(shí)投入正常運(yùn)行以外的發(fā)電機(jī)組滿足系統(tǒng)需求。近年來(lái),伴隨新能源裝機(jī)比重不斷提升,電力系統(tǒng)調(diào)峰能力不足問(wèn)題愈發(fā)突出,煤電已然成為深度調(diào)峰“主力”,個(gè)別電廠甚至嘗試開(kāi)展了30%及以下的負(fù)荷深度調(diào)峰試驗(yàn),以增強(qiáng)在調(diào)峰市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。
作為一種機(jī)組的“特殊運(yùn)行工況”,深度調(diào)峰目前面臨哪些安全風(fēng)險(xiǎn),為何其經(jīng)濟(jì)性和安全性備受爭(zhēng)議卻還有電廠積極參與?就這些問(wèn)題,記者進(jìn)行了采訪。
調(diào)峰壓力不斷“加碼”
“我國(guó)大多數(shù)省份所說(shuō)的調(diào)峰輔助服務(wù),實(shí)際上指的都是深度調(diào)峰。”華南理工電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化系教授荊朝霞告訴記者。
據(jù)華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授袁家海介紹,火電機(jī)組深度調(diào)峰時(shí),機(jī)組已超過(guò)基本調(diào)峰范圍,負(fù)荷范圍通常低于電廠鍋爐的最低穩(wěn)燃負(fù)荷。荊朝霞也表示,我國(guó)大多數(shù)地區(qū)根據(jù)發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷率水平規(guī)定其基本調(diào)峰服務(wù)。“比如,規(guī)定負(fù)荷率50%以上的發(fā)電調(diào)節(jié)服務(wù)是義務(wù)的,不給予另外補(bǔ)償;機(jī)組出力在50%以下,則需另外補(bǔ)償。”
國(guó)家能源局2019年年底通報(bào)的《2019年上半年電力輔助服務(wù)有關(guān)情況》顯示,全國(guó)調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用總額50.09億元,占總補(bǔ)償費(fèi)用的38.44%,火電為調(diào)峰主力。
記者了解到,近年來(lái)我國(guó)煤電調(diào)峰“深度”屢創(chuàng)紀(jì)錄。國(guó)網(wǎng)西北電力調(diào)控分中心信息顯示,華能秦嶺電廠7號(hào)機(jī)組2018年深度調(diào)峰能力達(dá)27.27%;2019年,大唐三門(mén)峽發(fā)電機(jī)組深度調(diào)峰達(dá)21.4%;不久前,華能上安電廠4號(hào)機(jī)組、華能金陵電廠2號(hào)機(jī)組均完成30%負(fù)荷深度調(diào)峰試驗(yàn)。
中電聯(lián)此前公布的數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計(jì)2020年,我國(guó)非化石能源發(fā)電裝機(jī)合計(jì)達(dá)9.3億千瓦左右、占總裝機(jī)容量比重上升至43.6%,同比提高約1.6個(gè)百分點(diǎn)。預(yù)計(jì)2025年,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)均突破4億千瓦,非化石能源裝機(jī)占比將超過(guò)50%。業(yè)內(nèi)專家表示,隨著新能源“加碼”,電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力將與日俱增,煤電也將面臨更重的調(diào)峰任務(wù)。
安全性和經(jīng)濟(jì)性待考
據(jù)了解,近年來(lái)現(xiàn)役煤電機(jī)組產(chǎn)能過(guò)剩、發(fā)電利用小時(shí)數(shù)逐年下降,煤電在系統(tǒng)中的定位已由基荷電源向調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)變,參與調(diào)峰已是常態(tài)。
東北地區(qū)某火電企業(yè)人士告訴記者,目前全國(guó)煤電基本都參與深調(diào),但企業(yè)參與積極性并不高。“無(wú)奈的是,如果不參與,很可能'顆粒無(wú)收'。”
“現(xiàn)役火電機(jī)組大多是按照帶基荷設(shè)計(jì)的,不能完全適應(yīng)深度調(diào)峰的運(yùn)行要求。如果參與深調(diào),頻繁啟動(dòng)及大范圍負(fù)荷變動(dòng),機(jī)組需承受大幅度的溫度變化,導(dǎo)致關(guān)鍵零部件疲勞損傷。在這種工況下,機(jī)組壽命損耗、燃料損耗同步增多,直接影響機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性,而且正常帶負(fù)荷發(fā)電與深調(diào)后收益相差無(wú)幾。”上述火電企業(yè)人士表示。
該人士還指出了深調(diào)面臨的其他安全隱患:“在部分地區(qū),深調(diào)并未核定最小運(yùn)行方式,誘導(dǎo)部分機(jī)組為多獲得補(bǔ)償費(fèi)用,壓到超低負(fù)荷運(yùn)行,有可能導(dǎo)致鍋爐熄火等安全隱患;部分地區(qū)調(diào)峰細(xì)則設(shè)置不健全,存在'多調(diào)峰不增收'的情況。機(jī)組在啟停過(guò)程中,脫硫、脫銷壓力驟增,因技術(shù)限制超排無(wú)法避免,環(huán)境成本應(yīng)得到統(tǒng)籌考慮。”
“從'大盤(pán)子'看,深調(diào)的'經(jīng)濟(jì)賬'并不劃算。”一位業(yè)內(nèi)專家稱,“假設(shè)30萬(wàn)千瓦煤電機(jī)組參與深調(diào),補(bǔ)償成本120萬(wàn)元,但其消納的可再生能源產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益僅為30萬(wàn)元,這種情況在很多地區(qū)都很常見(jiàn)??稍偕茉慈~保障性收購(gòu)壓力巨大,這背后付出了很大的經(jīng)濟(jì)成本。”
那么,深調(diào)補(bǔ)償費(fèi)用應(yīng)從何而來(lái)?袁家海指出,我國(guó)將有償調(diào)峰均納入輔助服務(wù)市場(chǎng),是基于電力現(xiàn)貨市場(chǎng)還未建立完善的現(xiàn)狀。“深度調(diào)峰實(shí)際上是由煤電機(jī)組提供的,卻又需要所有電源分?jǐn)傎M(fèi)用,這并沒(méi)有體現(xiàn)市場(chǎng)的激勵(lì)機(jī)制。”
一位不愿具名的業(yè)內(nèi)人士表示,現(xiàn)行補(bǔ)償機(jī)制仍沿用上一輪電改的模式,已不適用于新能源大規(guī)模并網(wǎng)和電力市場(chǎng)化交易的新情景,輔助服務(wù)市場(chǎng)成了發(fā)電側(cè)的“零和游戲”。
有償深調(diào)應(yīng)退出輔助服務(wù)市場(chǎng)
清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)中心主任夏清表示,深度調(diào)峰是我國(guó)現(xiàn)貨市場(chǎng)尚未完全建立起來(lái)情況下,一種特殊的輔助服務(wù)。“國(guó)外調(diào)節(jié)性機(jī)組多為'短小精干'的燃?xì)鈾C(jī)組,靈活性好,我們是'傻大黑粗'的煤電。煤電企業(yè)都不愿意深度調(diào)峰,只能通過(guò)補(bǔ)償?shù)姆绞礁?jìng)爭(zhēng),所以深度調(diào)峰只是一個(gè)過(guò)渡產(chǎn)物?,F(xiàn)階段,如果峰谷價(jià)差足夠大,能夠給予發(fā)電企業(yè)足夠的補(bǔ)償,深調(diào)才具備一定的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。”
安全性方面,夏清指出,在深度調(diào)峰過(guò)程中,一定要檢查機(jī)組適用性,有些機(jī)組不適合深調(diào),供給安全是首要的。
袁家海表示,針對(duì)可再生能源波動(dòng)性帶來(lái)的系統(tǒng)可靠性和靈活性不足問(wèn)題,可通過(guò)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、輔助服務(wù)市場(chǎng)的新產(chǎn)品來(lái)解決。“煤電機(jī)組增減出力的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、爬坡速率較慢,難以充分滿足系統(tǒng)靈活性的需求,需要引入新型的靈活性爬坡產(chǎn)品來(lái)應(yīng)對(duì)系統(tǒng)需求。因此,完善輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)是改革過(guò)渡期推動(dòng)系統(tǒng)靈活性提升的重要舉措,而在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)中,有償調(diào)峰應(yīng)逐漸退出輔助服務(wù)市場(chǎng)。”
“用戶端方面,我國(guó)電氣化率較高的地區(qū),出現(xiàn)了分布式電源、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、智能設(shè)備、清潔供暖等多元化負(fù)荷。但目前需求側(cè)響應(yīng)的'藍(lán)海'只利用了'冰山一角',若能逐步解決其商業(yè)模式和數(shù)據(jù)挖掘難題,需求側(cè)響應(yīng)將成為調(diào)節(jié)電力供需平衡不可或缺的重要環(huán)節(jié)。”上述火電企業(yè)人士說(shuō)。
評(píng)論