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進一步降低煤電機組能耗,提升靈活性和調節能力

煤電“三改聯動”正當時(傾聽)

本報記者 丁怡婷
2022年11月25日08:26 | 來源:人民網-人民日報
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原標題:煤電“三改聯動”正當時(傾聽)

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  煤炭清潔高效利用是深入推進能源革命的重要一環。“雙碳”目標下,我國進一步提出大力推動煤電節能降碳改造、靈活性改造、供熱改造“三改聯動”。煤電行業既要發揮兜底保障作用,又要不斷提升清潔高效發展水平,“三改聯動”是關鍵一步。

  國家發改委、國家能源局印發的《全國煤電機組改造升級實施方案》,設置了煤電“三改聯動”的時間表和路線圖。目前,各地正多措並舉,積極探索,推進煤電機組“三改聯動”。

  以佔比不到五成的裝機,生產了約六成的電量,支撐了超七成的高峰負荷需求——我國以煤為主的基本國情,決定了煤電在相當長時期內,仍將承擔保障能源電力安全的重要作用。

  煤電行業也是我國電力領域中二氧化碳排放的重點行業。“雙碳”目標下,我國進一步提出推動煤電“三改聯動”。煤電“三改聯動”如果實施得當,將極大地助力新型電力系統的構建,推動能源清潔低碳轉型。

  簡單來說,“三改聯動”就是針對煤電機組進行的三種技術改造:節能降碳改造是為了讓煤電機組降低度電煤耗和二氧化碳排放﹔供熱改造是為了讓煤電機組能夠承擔更多的供熱負荷,實現對低效率、高排放的分散小鍋爐的替代﹔靈活性改造是為了讓煤電機組進一步提升負荷調節能力,為新能源消納釋放更多的電量空間,並幫助電網安全穩定運行。

  根據《全國煤電機組改造升級實施方案》,“十四五”期間煤電節能降碳改造規模不低於3.5億千瓦、供熱改造規模力爭達到5000萬千瓦、靈活性改造完成2億千瓦。

  當前,煤電行業“三改聯動”進展如何?正面臨哪些挑戰?記者進行了採訪。

  進展——

  促進電力行業清潔低碳轉型,助力“雙碳”目標實現

  在國家能源集團寧夏電力靈武電廠,工作人員正忙著檢查供熱首站熱網循環泵運行參數,確保冬季供暖保障。這座電廠2015年起三次進行供熱改造,現在不僅能發電,還具備超過6600萬平方米的供熱能力。

  “現在我們供熱能夠覆蓋銀川市近2/3的城區,替代了幾百台分散燃煤小鍋爐,每年減少燃煤量132萬噸、減排二氧化碳200萬噸。”靈武電廠黨委書記、董事長呂國強告訴記者。

  眼下,電廠的靈活性改造項目“飛輪儲能+火電聯合調頻”也正加緊建設,預計年底正式接入運行。據介紹,項目能夠顯著提高火電機組調頻能力,響應時間達毫秒級,幫助消納不穩定的新能源。

  “風電、光伏發電具有隨機性、間歇性的特點。一方面需要保持合理的煤電體量,確保無風無光時的電力供應﹔另一方面,在風電光伏發電高峰期間需要煤電壓低發電出力,為風光發電讓路,從而實現先立后破、有序替代。”電力規劃設計總院院長杜忠明認為,大力推動煤電“三改聯動”,不僅能推進煤電行業實現清潔高效、靈活低碳的高質量發展,還可以支撐新能源大規模開發和整個電力系統低碳轉型。

  當前全國具有靈活調節能力的電源不足20%。中國電力企業聯合會專職副理事長夏忠介紹,盡管抽水蓄能、燃氣發電、新型儲能等都是提高電力系統調節能力的有效手段,但目前而言,以電化學儲能為代表的儲能技術受經濟性、安全性等因素制約,增速受限﹔抽水蓄能受站址資源、建設周期較長等因素限制,規模短期內難以快速提升﹔氣電受氣源、氣價限制,僅能因地制宜進行布置。因此,煤電靈活性改造是提高電力系統調節能力的現實選擇。

  來自國家能源局的數據顯示,截至2021年底,我國實現超低排放的煤電機組超過10億千瓦、節能改造規模近9億千瓦、靈活性改造規模超過1億千瓦。“十三五”以來,我國煤電機組排放的煙塵、氮氧化物、二氧化硫等大氣污染物不到全社會總量的10%,我國已建成全球最大的清潔煤電供應體系。

  難點——

  投資能力不足、缺乏有效回報機制

  盤算煤電“三改聯動”的“社會賬”,保障電力安全穩定供應,提升清潔低碳、高效靈活發展能力,好處毋庸置疑。那麼,對企業來說,考慮成本和收益的“經濟賬”又該怎麼算?

  杜忠明告訴記者,成本主要來自改造投資以及靈活性運行帶來的相應損失。由於不同機組的具體條件千差萬別、改造范圍也不完全相同,投資差異較大,一般每千瓦投資在幾十元到幾百元。另外,煤電機組靈活性改造后,低負荷運行時機組能效下降、度電煤耗上升、燃料成本相應增加﹔低負荷運行也意味著相應時段的發電量下降,發電收益有所減少。

  從收益來看,節能降碳改造能夠降低機組運行的燃料成本,供熱改造可以獲得熱力供應收益,部分地區對開展靈活性改造的機組給予輔助服務獎勵,上述收益可以在一定程度上彌補改造投入。

  安徽一家進行靈活性改造的電廠負責人給記者算了筆賬:改造后機組的最小穩定出力,由原來的40%額定負荷降低至30%,2021年獲得收益245.6萬元。但降低額定負荷后,合計增加供電煤耗23.9克/千瓦時,當年增加燃煤成本約70萬元﹔不僅如此,改造后由於設備增加,據測算每年會增加約269萬元的維護、折舊等費用。

  “考慮到接下來機組深度調峰時長的增加,改造項目前景還是有的。但目前來看,資金壓力仍然較大,希望增加政策支持,提高調峰收益。”該負責人建議。

  採訪中,不少專家和企業談到,投資能力不足、缺乏有效回報機制,是當前實施“三改聯動”面臨的難點之一。

  “供熱改造有利於提高綜合能效、拓展熱力市場,發電企業積極性較高。但節能降碳改造、靈活性改造涉及技改投資、交易補償,目前投入產出效益還不明顯。”夏忠說,今年以來煤炭價格高位運行,不少煤電企業處於虧損狀態﹔隨著新能源裝機佔比的持續提升,煤電年利用小時數還會下降、收入還會減少。

  夏忠建議,進一步釋放煤炭優質產能,抓好煤炭保供穩價工作,推進形成科學合理的電價、煤價形成機制,扭轉發電企業大面積虧損局面,提升煤電企業“三改聯動”的積極性。

  為解決資金問題,碳減排支持工具、支持煤炭清潔高效利用專項再貸款等陸續推出。《全國煤電機組改造升級實施方案》也提出,加大財政、金融等方面支持力度。“一系列金融支持政策,有利於提高煤電企業改造升級的積極性,但未來仍需在財政、價格等方面進一步健全完善相關機制。”杜忠明說。

  解題——

  堅守能源電力安全穩定供應底線,合理把握改造節奏

  當前,不少地方正在積極推進煤電機組“三改聯動”。山西提出,推動現役煤電機組“三改聯動”,實現基礎性和系統調節性電源並重。河南提出,通過完善煤電調峰收益機制、支持煤電企業積極爭取專項再貸款等政策舉措,化解煤電企業經營資金壓力,兼顧安全、技術和經濟目標,統籌推動煤電企業“三改聯動”。

  國家能源局有關負責人介紹,按照“十四五”時期煤電“三改聯動”的目標測算,可帶動有效投資約1000億元,節約煤炭消費5000萬噸以上,提升新能源消納能力5000萬千瓦以上。

  “除了需要解決資金方面的困難外,還要加強研發新裝備、新技術。當前部分改造技術尤其靈活性改造技術仍處於發展階段,部分機組難以確定經濟適用的改造方案,且安全運行面臨一定風險,要統籌考慮技術的可行性、經濟性和運行安全性。”杜忠明說。

  “煤電仍是近中期電力系統靈活性和發電量的第一大支撐電源,需要正確認識‘雙碳’目標下煤電的兜底保供、系統調節等價值,發揮好煤電的‘壓艙石’作用。”夏忠建議,各地區要堅守能源電力安全穩定供應底線,根據電力供需形勢,有序安排煤電機組停機改造窗口,防止因改造影響電力安全穩定供應﹔在推進煤電機組改造升級過程中,要統籌考慮機組的技術特性,因地制宜、因廠施策、一機一策,避免“一刀切”和層層加碼﹔此外,依據節能改造進程,可以適時修訂相關標准,提升節能標准約束力。

(責編:周婉婷、焦隆)

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