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在嚴控煤電規模大背景下,如何對規模巨大的存量機組進行優化?

2020-09-09 11:49  來源:中國電力報  瀏覽:  

“十四五”做好煤電存量優化具備戰略價值。

行業專家建議:推進煤電機組延壽,加速煤電靈活性改造。

“未來一段時期內,煤電機組仍將繼續發揮重要作用,但要適應新形勢,新任務,新要求。建議合理控制煤電規模,優化煤電結構布局;加快煤電機組靈活性改造,提升系統調節能力;推進煤電機組延壽工作,防控煤電投資收益風險;深入開展對標工作,不斷提升電力行業管理水平,努力開創電力工業高質量發展的新局面。”中電聯專職副理事長兼秘書長于崇德在8月19~20日舉行的“2020年燃煤電站生產運營管理第四十九屆年會暨能效管理對標發布會”上如是說。

此次會議集中發布了2019年度30萬千瓦、60萬千瓦及100萬千瓦級火電機組能效對標水平結果,并對決出的優勝機組進行表彰,充分展示了“十三五”以來煤電產業發展的豐碩成果。會上,行業專家在深度交流中碰撞出更加璀璨的火花:“十四五”煤電行業面臨高質量發展需求,如何處理存量和增量、技術與經濟等多重挑戰?在嚴控煤電規模大背景下,如何對規模巨大的存量機組進行優化?在由主體性電源向基礎性電源轉變的當口,煤電應如何找準定位?這些宏大命題的答案在專家們的激烈探討中愈漸清晰。

推進煤電機組延壽

存量煤電資產處置探索可行出路

“今年上半年,受新冠肺炎疫情影響,煤電機組利用小時同比降低133小時,嚴重影響煤電企業經營收入和經濟效益。”于崇德在談到煤電企業經營狀況時透露,當前煤電企業正承受著較大的生產經營壓力,主要發電集團煤電板塊持續大面積虧損,資產負債率超過100%的煤電企業比上年同期又有所增加,部分企業瀕臨資金鏈斷裂,有的企業甚至破產清算。

他認為,“十四五”電源發展規劃中,應統籌協調常規能源與新能源的關系,煤電產業應堅持“控制增量、用好存量、優化布局”的原則。其中,“用好存量”即對壽命到期或即將到期的30萬千瓦及以上煤電機組進行延壽評估,對安全可靠、經濟環保達到要求的煤電機組可適度延壽10~15年,“這樣既替代了新增規模,又節省了大量煤電投資,還降低了投資收益風險,成為存量火電資產處置的一條可行出路。”實際上,煤電機組延壽已有成功先例。今年初,國電長源電力旗下國電漢川第一發電有限公司1、2號機組(30萬千瓦)經國家能源局華中監管局準予,兩臺機組可延續運行10年。另外,華能山東黃臺發電廠現役的上世紀80、90年代投產的30萬千瓦機組經過專業機構評估,報國家能源局山東監管辦審核,也已取得延壽10年的許可。根據梳理,今年以來,已有約10臺煤電機組獲得超期服役延續運行批復,延壽時間在3~11年不等。“這些獲批延壽的機組打‘加時賽’,既能起到‘止疼藥’的作用,在一定程度上改善存量火電機組的財務狀況,也能通過盤活現有資產,避免新建長周期、重資產煤電機組而帶來的投資風險。”國務院發展研究中心資源與環境政策研究所能源政策研究室主任洪濤認為,在煤電由電量型電源轉向電力型電源的背景下,讓能效指標達標、健康狀況良好、安全環保性能得到保證的機組實現延壽運行,是優化煤電資產結構的一個重要方向。

火電后超低排放時代開啟

科技創新需求迫在眉睫

煤電機組延壽為優化煤電存量資產探索了一條新路,其背后潛藏著一個更宏大的命題——在目前嚴控煤電規模的背景下,如何做好煤電存量優化?

2019年火電機組能效水平對標貢獻出許多有價值的數據。中電聯電力評價咨詢院副院長蔡義清在會上介紹:“從火電機組能效水平對標結果可以看出三點,一是煤電機構持續優化,單機60萬千瓦以上煤電機組容量比重達到44.7%,比‘十二五’末提高了7.9個百分點。二是煤電能耗及污染物排放水平走在世界前列;三是燃煤機組可靠性總體維持在較高水平,非計劃停運次數明顯減少。”

“‘十四五’時期,火電環保工作將進入后超低排放時代。”國電環境保護研究院有限公司董事長朱法華總結稱。近年來,電力行業積極貫徹落實國家各項節能減排政策要求,投入了大量資金進行多輪設備改造。截至2019年底,全國達到超低排放限值的煤電機組容量8.9億千瓦,占全國煤電總裝機容量的85%以上,煤電超低排放改造對大氣環境改善做出巨大貢獻。他表示,下一階段煤電行業的環保治理重點,包括:推行多污染物協同控制,使具備條件的煤電機組全面實現超低排放,已實施改造的煤電機組確保運行穩定;加強無組織排放治理,加速推進“公轉鐵”,對料場進行全封閉,建設一批“花園式”火電廠;加強碼頭岸電設施的建設與運行,減少揮發性有機化合物與氮氧化物排放等。

“放眼‘十四五’,煤電行業面臨的機遇前所未有,面臨的風險和挑戰也前所未有。”中國電力工程顧問集團華東電力設計研究院副總經理葉勇健表示,當前世界能源格局正深度調整,全球應對氣候變化行動加速,國家間的技術競爭也日益激烈。大勢所趨,煤電行業對科技創新和技術進步的渴求將異常迫切。葉勇健分析認為,“十四五”期間,煤電技術將向高效、清潔、靈活、低碳和智能方向發展,大容量高參數燃煤發電技術、靈活發電技術、二氧化碳捕集利用和封存技術、IGF發電技術、煤與可再生能源進行耦合發電技術、超臨界二氧化碳發電技術將成為重點研究對象。其中,AUSC、燃煤超臨界二氧化碳循環、多燃料耦合發電、靈活發電等技術路線,因具有高效、綠色、靈活、經濟的特點,技術成熟度較高,有望在2030年前后成為煤電新建機組和現有機組改造升級的主流技術。

此外,隨著人工智能和大數據技術興起,智能電廠的重要性和緊迫性日益凸顯,電廠數字化轉型迫在眉睫。來自國家電投集團內蒙古公司的高世明結合實際情況分析稱,傳統火電廠開展精細化經濟運行遭遇諸多難點,數字技術可為火電廠精細化管理提供“新引擎”。2019年,該公司以60萬千瓦機組作為試點開發建設了“智運優系統”,將高級統計分析和大數據技術應用到火電運行管理中,實現了火電廠運行經驗數字轉型、存儲、繼承和應用,形成了可借鑒、可復制、可推廣的火電運行精細化管理模式,取得了顯著的經濟效益與社會效益。

靈活性電源成稀缺資源

煤電靈活性改造需提速

“面對‘十四五’電力規劃期,行業面對的不僅僅是經濟新常態、能源結構轉型,更有疫情導致的全球產業鏈回流和產業鏈結構重塑,這給電力行業實現高質量發展帶來巨大的不確定性和挑戰。”中電聯行業發展與環境資源部副主任葉春在談到疫情防控常態化下的電力發展新特征時如此感嘆。他預測,電力在未來能源系統中的作用將更加突出,我國電力需求還具有較大的增長空間,這對電網系統靈活性提出了更高要求。

隨著“四個革命、一個合作”能源安全新戰略深入推進,我國電源結構加速清潔化、低碳化,煤電占電源容量比重逐步降低,新能源裝機的占比不斷增加,這對電網系統綜合調節能力是一大挑戰。“由此,靈活性電源將成為稀缺性資源。”葉春認為,目前我國靈活性調節電源比重偏低,按照2025年我國電力總裝機達到28億千瓦,其中風電、太陽能裝機分別為3.8億、4.0億千瓦的規模,靈活性電源缺口非常大。

于崇德對此說法表示認同。他進一步解釋道:“在目前各類儲能技術經濟性差,抽水蓄能、燃氣機組等調節性電源容量不足的前提下,煤電通過靈活性改造,成為目前參與電力系統調峰、調頻、調壓的主力軍。但由于缺乏有力的政策支持,煤電機組靈活性改造進度嚴重滯后。截至2019年底,全國完成煤電機組靈活性改造5775萬千瓦,僅完成“十三五”規劃目標的27%。”他建議,進一步完善輔助服務補償政策,保障煤電靈活性改造項目取得合理收益,鼓勵煤電企業積極參與靈活性改造。同時,因地制宜,有序安排30萬級、60萬級煤電機組靈活性改造項目,合理把握改造容量和節奏,既滿足系統調節需求,又防止靈活性改造過剩。

“新時期火電由主體性電源向提供可靠電力、調峰調頻能力的基礎性電源轉變,對火電靈活性改造和參與深度調峰提出迫切要求。但深度調峰給火電機組的安全經濟運行帶來嚴峻挑戰。”大唐華東電力試驗研究院首席專家蔣尋寒介紹道。例如,能耗指標在50%負荷以內運行,需要一些特殊操作,可能會帶來一些安全風險;隨著機組負荷下降,火電機組能耗大幅增加,對火電機組的節能要求更高。

對此,在東方電氣集團從事多年產品技術研發的文圓圓深有感觸:“目前,東方電氣已根據用戶靈活性調峰目標和運行需求,提供針對性、一體化、一廠一策的技術解決方案,對機爐電進行改進、完善、優化。”她表示,靈活性改造對燃煤機組的安全性、經濟性和機組壽命產生影響,對機組設備性能、系統適應性等提出了更高的要求,因此,開發合理的深度調峰和靈活運行技術,將成為全行業的追求。

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