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              熱電矛盾何解?蓄熱調峰主導火電靈活性改造市場

              上傳日期:2020-02-27 瀏覽次數:1816 返回列表>>

              中國清潔供熱平臺報道:在傳統的社會供能系統中,熱網與電網獨立規劃,獨立運行,系統之間缺乏協調,不利于能源的清潔與高效供應。

              近年來,伴隨新能源裝機的快速增長,供暖需求的持續增加,熱電矛盾持續加劇,傳統熱電廠開始向靈活性調峰電源轉型。

              1 熱電矛盾凸顯

              熱電矛盾在東北地區尤為明顯 ,東北地區冬季高寒,供熱期長,供熱機組占火電機組容量超七成,供熱期系統調峰能力有限。風電裝機量大,冬季風電發電量更大,由此導致冬季大量棄風,火電機組長時間低效運行,經營堪憂。

              而要減少新能源棄電,促進可再生能源電力上網,就意味就要降低燃煤熱電機組發電負荷,但由于火電機組的發電與供熱是耦合關系,一旦降低發電負荷,供熱量也隨之減少,冬季民生用熱就無法保證,若為保供熱提高熱電廠出力,這又會造成大量棄風棄光。

              時任東北能源監管局局長戴俊良曾表示,“東北保供熱與保供電同等重要,尤其是冬季,甚至可以說保供熱更為重要?!?/p>

              據了解,在東北地區實施火電靈活性改造之前,在冬季電網低谷時期,調峰缺口曾高達600萬千瓦,電網低谷調峰存在困難,冬季一度出現二十多家火電廠單機供熱現象,供熱風險不容小覷。

              一面是風電的白白浪費,另一面是供熱能力的確保,如何實現兩者兼得?實現熱電解耦,化解熱電矛盾,提升冬季供熱調峰能力尤為迫切。

              2 電力輔助服務市場推動調峰改造

              與風電、光電等非連續性電源相比,火電機組具有更好的調節性,但我國火電機組以煤電為主,還存在靈活性不足的問題,在調峰深度、爬坡速度、快速啟停等方面有很大提升空間。

              為應對電廠調峰能力弱,供暖面積大幅增加,熱電矛盾和新能源消納困難加劇等難題,近年來,國家在市場化電力調峰機制方面不斷探索,推行電力輔助服務專項改革,推動更多機組進行靈活性改造,促進企業從“要我調峰”到“我要調峰”的轉變。

              所謂電力輔助服務是指并網發電機組、可調節負荷或電儲能裝置,按照電網調峰需求,平滑、穩定調整機組出力或改變機組運行狀態或調節負荷所提供的服務。

              簡單來說,在電力輔助服務市場中,有良好調節能力的機組,儲能和有需求響應能力的用戶等主體就可以通過出售他們的輔助服務來賺錢,具備深度調峰能力的熱電廠,就可以通過該項市場政策,在低谷時段降低發電負荷到一定程度,在為新能源電力騰出上網空間的時候獲得相應的調峰補償。

              根據國家能源局綜合司在11月5日發布的關于2019年上半年電力輔助服務有關情況的通報,2019年上半年,在各種全國電力輔助服務補償費用類型中,調峰補償費用最高,達到50.09億元,占總補償費用的38.44%。其中火電獲得的補償費用高達120.62億元,除去火電62.65億元的補償分攤費用,綜合測算火電從電力輔助服務中獲利57.97億元。

              ▲ 2019上半年各類型機組電力輔助服務補償分攤費用

              在電力輔助服務市場之下,熱電廠的調峰機制由原來的義務、被動變成有償、主動,東北作為這項改革的第一塊試驗田,目前已獲得明顯成效。根據最新數據,今年上半年,東北區域調峰補償力度在各區域中占比最高,補償費用已經超過24億元。

              2016年11月,東北能源監管局連續出臺《東北電力輔助服務市場專項改革試點方案》、《東北電力輔助服務市場運營規則(試行)》等政策,在電力輔助服務市場價格引導和激勵下,遼寧華電丹東金山熱電廠、吉林大唐遼源發電廠等東北多個火電機組已經完成了靈活性改造,東北調峰市場在啟動運行的前兩年,調峰累計補償金額就已達到15億元。

              ▲ 東北電力輔助服務市場深度調峰報價方式和價格機制

              截至今年上半年,新疆、甘肅、山東、福建等近20個?。▍^、市、地區)的調峰市場已投入運行(含模擬運行、試運行),利用價格機制,激勵熱電企業主動、靈活地提供輔助服務,保障電力和熱力的可靠供給。

              3 蓄熱技術主導調峰市場

              針對供熱機組火電靈活性改造,主要有兩種技術路線,一是熱電解耦技術,增加如固體蓄熱式電鍋爐、電極式電鍋爐、大型蓄熱水罐等蓄熱設備,二是提高供熱能力,如低品位熱能利用的熱泵技術、低壓缸零功率切缸運行、一二級旁路改造供熱等。

              靈活性改造成本、運行費用以及電力輔助服務市場規則下的調峰收益是選擇最合適改造技術的關鍵,在電力輔助服務市場激勵下,對于采用蓄熱技術實現熱電解耦的機組更能體現其深度調峰的優越性。

              利用蓄熱調峰技術,在低負荷時段,將不上網的低谷電力轉換成熱,儲存起來供熱,增加高峰期熱量供應,提高熱電廠供熱能力,與此同時還能為新能源電力騰出一定上網空間,獲得調峰補償,一舉多得。

              2016年6月和7月,國家能源局綜合司先后下達了兩批火電機組靈活性改造試點項目的通知,確定遼寧丹東電廠等22個靈活性改造試點項目,共涉及46臺機組,1699萬kW。而據資料顯示,已進行改造的機組中,一半以上采用了蓄熱和電極鍋爐技術。

              北京瑞特愛機電設備工程有限公司副總經理張占國就曾表示,通過蓄熱調峰項目的實施,投資方獲得了良好的經濟效益,同時也產生了良好的環境效益,大量利用棄電供熱,大幅度減少了燃煤供熱所造成的環境污染。對于蓄熱調峰來說,市場前景大有可期,大有可為。

              截止目前,采用固體蓄熱鍋爐的華電丹東金山電廠、華能伊春熱電廠、遼寧調兵山煤矸石發電廠以及采用儲熱水罐的大唐遼源電廠、國家電投通遼發電總廠等多個蓄熱調峰靈活性改造試點項目已經投入運行。

              ▲ 沈陽華潤熱電210MW固體電蓄熱調峰項目

              與此同時,除兩批試點項目外,更多采用蓄熱技術進行靈活性改造的里程碑式項目正在全國陸續開展:2017年11月15日,國內首個采用“直熱式高壓電極鍋爐+蓄熱水罐”的內蒙古京科發電有限公司電蓄熱調峰工程正式投產,2018年4月18日,新疆首個靈活性改造項目——華電昌吉熱電廠輔助調峰服務項目實現滿負荷運行......

              在一系列政策和市場化機制推動下,發電與供熱之間的矛盾在一些地區得到有效緩解,但目前一些交易機制還不完善,政策覆蓋地區有限,蓄熱用于負荷側調峰還處于摸索階段,很多企業處于觀望狀態,需要總結相關經驗,進一步協調熱、電供求,在提高機組調峰能力的同時,增強供熱可靠性,保障民生用電與采暖。


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