火電調峰潛能待深挖

2018-08-03 16:45:06 中國能源報作者：盧彬　點擊量：評論 (0)

近日，2018年中國燃煤發電高峰論壇暨火電機組能效水平高對標年會在成都召開。多位與會專家、學者在發言中表示，火電靈活性改造是解決棄風

近日，2018年中國燃煤發電高峰論壇暨火電機組能效水平高對標年會在成都召開。多位與會專家、學者在發言中表示，火電靈活性改造是解決棄風、棄光的有效手段，同時，火電調峰仍然具備較大潛能，需要行業共同努力挖潛。

　　低負荷運行指標更關鍵

　　“目前我國調峰電源的裝機容量只占2%左右。在可再生能源迅速發展的背景下，靈活的調峰電源占比至少要達到總裝機的10%-15%。即使國家現在批了若干個抽水蓄能電站，到2020年全部建成時調峰能力還是不夠。”中國工程院院士黃其勵在演講中指出，火電行業在能源轉型過程中仍有很大開發潛力。

　　統計顯示，截至2017年底，我國煤電裝機已超過9.8億千瓦。“在儲能技術實現大規模商業化利用之前，火電機組的靈活性改造是目前解決清潔能源消納行之有效的對策。” 黃其勵表示。

　　但靈活性改造將帶來額外的投資，低負荷狀態下的運行也將降低機組能效，這對目前虧損面較大的煤電行業而言，無疑是巨大壓力。對此，黃其勵坦言，從一些電廠的反饋看，負荷從100%降到50%時，度電煤耗要增加15克至18克，靈活性改造增加的成本，理應獲得相應補償。“要想激發火電的調節能力，必須通過建立一些補償機制，讓‘老實人’不吃虧，讓為電網做了貢獻的人不吃虧。”

　　遼寧省的解決方案得到了黃其勵的認可。據他介紹，遼寧為給核電、新能源發電騰空間，給予火電機組相應的調峰補償，即在核定的發電能力以下，非常規調峰后少發的電量，每度電補貼0.4元；在40%負荷以下再進行調峰的，每度電補貼1元。經測算，遼寧省為此支付的調峰補償資金總計約8億元。“這筆錢從哪來？就從清潔能源企業和穩定負荷的核電企業中來。各方都能受益，火電企業參與調峰的積極性也會高起來。”

　　黃其勵指出，新能源發電裝機增加，對調峰機組靈活性、調節速度的要求也越來越高，煤電企業應該針對這一現實情況做好準備。“我們現在談超超臨界，談機組效率有多高，事實上很多都是設計值。現實經常要求電廠變負荷運行，有的60萬千瓦機組，要壓負荷到18萬千瓦，還有比這更低的。大家一定不要滿足于滿負荷時效率多好煤耗多低，要關注低負荷時的能量和能級效率，才能持續挖掘機組生產中的潛力，不斷向更高水平邁進。”

　　黃其勵表示，從我國國情看，煤炭是“基礎之柱”，煤電是“靈活之魂”。不僅如此，煤炭和煤電還是節能減排工作的紐帶，仍將在能源結構調整中發揮關鍵作用，應當對其在能效、能級、靈活性、經濟與環境指標等多方面的問題給予更多關注。

　　熱電機組改造有空間

　　作為調峰資源最短缺、新能源消納問題最突出的區域，我國“三北”地區有大量熱電聯產機組。根據“十三五”規劃，到2020年，“三北”地區共計1.33億千瓦的熱電機組要完成靈活性改造。這些機組冬季需要供熱，但冬季作為副產品的電力又難以消納，何談靈活性改造？

　　“對這些機組，過去都是實行‘以熱定電’，如果用來調峰，相對于純凝機組，熱電聯產機組有更大的調峰能力。” 清華大學教授付林表示，經過多年研究，目前行業內已發現多種熱電機組靈活性改造的途徑。

　　據了解，目前“三北”地區解決熱電矛盾的方法中，電鍋爐在京津冀魯、東北等地應用較多，但該技術大多需使用昂貴的進口設備，且能源利用率較低。

　　付林指出，熱電聯產機組不僅生產電力，還能產出熱能，而熱能便于儲存。“可以利用這一特性，通過在熱電廠建設集中式熱泵，在各個熱力站設置分布式的熱泵，結合蓄熱裝置，來實現熱電聯產機組在冬季供暖期的削峰填谷，解決熱電矛盾。”

　　付林解釋“熱電協同系統”的原理：電力高峰期，熱電機組可以視為純凝機組發電，并將發電產生的乏汽儲存起來；夜間利用熱電機組以及電網輸送的可再生能源電力，通過熱泵將白天的廢熱加溫，解決供熱需求。“從調峰性能看，機組負荷同樣可以壓至40%左右，而因為熱泵的存在，整個系統的發電量可能為負值，調節能力相當靈活。”

　　“這種熱電協同系統，實際相當于一個大型蓄電裝置，蓄電的綜合效率可達70%。”付林說，“與抽水蓄能、空氣能、化學能等蓄電方式相比，成本與效率都有突出的優勢。”

　　據了解，付林和團隊目前正在研究該系統在夏季的應用模式。

　　對于這項技術的應用，也有專家指出，其投資規模較大，目前實施起來有一定難度，且缺乏相關的配套政策支持。“目前相關方從觀念上對這個東西的接受度還不高，想要大規模應用，需要行業和各主管部門進一步提高重視程度。”該專家稱。