面對(duì)煤炭?jī)r(jià)格高企和電網(wǎng)調(diào)峰需求變化,今冬以來(lái),多地紛紛按下煤電靈活性改造“加速鍵”。
近日,國(guó)家能源局華北監(jiān)管局印發(fā)《京津唐電網(wǎng)燃煤發(fā)電機(jī)組靈活性改造能力驗(yàn)收監(jiān)管暫行辦法》(以下簡(jiǎn)稱《辦法》),通過(guò)對(duì)煤電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造,促進(jìn)新能源發(fā)展和高效利用;福建亦發(fā)布征求意見(jiàn)稿,強(qiáng)調(diào)要“加大對(duì)火電機(jī)組深度調(diào)峰,引導(dǎo)火電機(jī)組靈活性改造”。而從企業(yè)近期實(shí)踐看,煤電機(jī)組深度調(diào)峰期最低負(fù)荷率正不斷探底新紀(jì)錄。公開(kāi)報(bào)道顯示,有煤電機(jī)組負(fù)荷率甚至已低至15%。
有企業(yè)人士近日就這一話題在接受媒體采訪時(shí)直言,當(dāng)前,全國(guó)各地燃煤機(jī)組深度調(diào)峰的安全問(wèn)題亟需引起重視,政府合理規(guī)劃、有序引導(dǎo)必不可少。

目標(biāo)可期
以京津唐地區(qū)為例,其是我國(guó)四大工業(yè)基地之一,也是能源消費(fèi)重地。面對(duì)新能源的快速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力可靠供應(yīng)的日益嚴(yán)峻挑戰(zhàn),火電機(jī)組深度調(diào)峰無(wú)疑是提升該地區(qū)新能源消納水平、保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要舉措。
《辦法》明確,純凝機(jī)組運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)出力下限不高于35%額定容量,出力上限保持100%額定容量運(yùn)行;供熱機(jī)組在保證供熱需求的條件下,實(shí)現(xiàn)出力下限不高于40%額定容量,出力上限不低于85%額定容量運(yùn)行。
據(jù)了解,京津唐地區(qū)早已開(kāi)始謀劃煤電的靈活性改造。去年5月即計(jì)劃對(duì)32臺(tái)總?cè)萘?516萬(wàn)千瓦機(jī)組開(kāi)展20%深度調(diào)峰改造,對(duì)8臺(tái)總?cè)萘?62萬(wàn)千瓦的機(jī)組開(kāi)展20%—50%不同程度深度調(diào)峰改造。
據(jù)介紹,相關(guān)機(jī)組改造后共計(jì)可提升京津唐電網(wǎng)負(fù)荷低谷調(diào)峰能力410萬(wàn)千瓦,相當(dāng)于增加約600萬(wàn)千瓦風(fēng)電機(jī)組建設(shè)空間,預(yù)計(jì)全年可增加新能源發(fā)電量120億千瓦時(shí)。
《辦法》提出的上述目標(biāo)是否可行?中國(guó)人民大學(xué)國(guó)家發(fā)展與戰(zhàn)略研究院研究員王克認(rèn)為,“技術(shù)上不存在難度”。
“根據(jù)鍋爐、汽輪機(jī)和輔機(jī)的特征,國(guó)內(nèi)試點(diǎn)示范項(xiàng)目靈活性改造最小技術(shù)出力可低至30%—35%額定容量,部分機(jī)組可以低至20%—25%。”王克說(shuō)。
多重掣肘待解
深度調(diào)峰,目的在于平衡新能源出力不均的特性。簡(jiǎn)言之,新能源大發(fā)時(shí)常規(guī)機(jī)組要盡可能減少出力。有工作人員表示,深度調(diào)峰是為了消納新能源,但新能源最大的特點(diǎn)是不穩(wěn)定,這就要求機(jī)組負(fù)荷多頻次、大幅度變化,此時(shí)對(duì)機(jī)組設(shè)備壽命損傷較大,特別是汽輪機(jī)、鍋爐等核心部件。
“具體而言,深度調(diào)峰需要機(jī)組頻繁快速變負(fù)荷,甚至快速啟停,易產(chǎn)生鍋爐爐膛應(yīng)力變形,分離器等厚壁容器、發(fā)電機(jī)及主管道性能劣化,汽輪機(jī)被腐蝕等,造成發(fā)電機(jī)組主設(shè)備故障。”華電電力科學(xué)研究院鍋爐技術(shù)研究所所長(zhǎng)孫海峰提出。

某發(fā)電企業(yè)研究人員蔣某表示,我國(guó)推進(jìn)火電機(jī)組深度調(diào)峰工作的時(shí)間很短,技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)普遍積累不足。尤其是大批亞臨界、超臨界機(jī)組,甚至一部分超超臨界機(jī)組都是比較老式的設(shè)計(jì),并沒(méi)有考慮深度調(diào)峰的需要,因此在調(diào)峰深度、負(fù)荷變化速度、啟動(dòng)速度等方面存在先天不足,安全風(fēng)險(xiǎn)和壽命損耗都顯著增加。煤電機(jī)組對(duì)一些隱藏的風(fēng)險(xiǎn)缺乏監(jiān)測(cè)手段,只能冒著風(fēng)險(xiǎn)先試先做,定期檢查設(shè)備部件損傷情況。
除了運(yùn)行“穩(wěn)定關(guān)”,能耗“管控關(guān)”也是深調(diào)期間的“燙手山芋”。上述工作人員表示,低負(fù)荷運(yùn)行機(jī)組熱耗增加、效率下降,造成能耗異常的現(xiàn)象,特別是超(超)臨界機(jī)組,機(jī)組經(jīng)濟(jì)性下降,直接影響機(jī)組能耗對(duì)標(biāo)。
政策護(hù)航不可少
對(duì)于深度調(diào)峰期間遇到的問(wèn)題,業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,單純依靠煤電廠自身并不能解決問(wèn)題,政企通力合作才是關(guān)鍵。
“近幾年煤電行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下降,電廠技術(shù)骨干流失增多,設(shè)備多因檢修不足運(yùn)行狀態(tài)欠佳,安全生產(chǎn)壓力越來(lái)越大。在這種情況下開(kāi)展深度調(diào)峰工作,形勢(shì)不容樂(lè)觀。目前很多電廠虧損嚴(yán)重,如再投入大量資金進(jìn)行改造,困難可想而知。”蔣某認(rèn)為,深度調(diào)峰可以通過(guò)政策或市場(chǎng)手段獎(jiǎng)勵(lì),但不要強(qiáng)制要求。
在王克看來(lái),目前針對(duì)不同類型煤電機(jī)組的靈活性改造仍缺乏標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,相關(guān)部門須做好靈活性改造技術(shù)路線規(guī)劃,加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行維護(hù)和壽命管理、檢驗(yàn)維修等工作。
孫海峰建議,總結(jié)國(guó)內(nèi)煤電靈活性改造試點(diǎn)區(qū)域的示范經(jīng)驗(yàn),分析輔助服務(wù)市場(chǎng)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中存在的問(wèn)題,盡快開(kāi)展機(jī)組靈活性調(diào)峰相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)制定和完善工作。“考慮到低負(fù)荷運(yùn)行期間煤耗上升、運(yùn)維成本增加、設(shè)備老化速率上升,應(yīng)完善輔助服務(wù)補(bǔ)償政策。同時(shí)研究改造投資壓力疏導(dǎo)機(jī)制,制定改造補(bǔ)助或優(yōu)惠財(cái)稅政策,激勵(lì)靈活性改造工作。”