前瞻丨以提升火电灵活性提高新能源消纳能力

　　中国电力报 中电新闻网 记者 宋 见习记者 赵欣欣

　　一边是火电机组利用小时数不断下降，另一边是消纳问题羁绊着新能源的发展，阻碍了我国能源结构持续优化的步伐。如何在稳健发展中构建“清洁低碳、安全高效”的现代能源体系，一场世界顶级电力技术盛会带来的头脑风暴和成功经验，为破解这一矛盾带来了更多的思考。

　　4月7日，由电力规划设计总院牵头举办的提升中国火电灵活性国际技术交流会在北京召开。与会国内外专家学者对提升我国火电灵活性的技术路线、激励机制、战略构想等议题进行了深入探讨，为下一步开展火电灵活性示范试点工程奠定了良好基础。一家国家高端咨询机构将“能源智囊、国家智库”的职责融入到致力于我国电力行业健康发展之中的进取与实践也由此得见。

　　被抛弃的风

　　在我国推动能源革命、努力建设“清洁低碳、安全高效”现代能源体系的大背景下，我国可再生能源发展成果显著。目前，我国水电、风电和太阳能发电装机规模分别达到3.2亿千瓦、1.3亿千瓦、4300万千瓦，均居世界第一，可再生能源总发电量也位居世界第一。

　　随着新能源的持续快速发展，近年来我国部分地区的弃风弃光问题也日益凸显。国家能源局发布的2015年风电产业发展情况显示，风电弃风限电形势加剧：全年弃风电量339亿千瓦时，同比增加213亿千瓦时，平均弃风率15%。尤其是我国“三北”地区，由于燃煤热电比例高，调峰电源建设条件差，冬季供暖期调峰困难，吉林、黑龙江、内蒙古、甘肃、宁夏、新疆等地弃风问题严重，部分地区弃光现象也开始出现。

　　“为满足可再生能源的快速发展需要，提高可再生能源消纳能力，国家能源局将实施提升电力系统调节能力专项工程，其中提升火电运行灵活性是工作重点之一。”国家能源局电力司司长韩水在致辞中表示。

　　今年1月，国家能源局同意电规总　  院牵头筹建火电灵活性提升协作平台，主要任务是组织国内外火电运行灵活性相关技术合作交流、研究制定我国火电运行灵活性升级改造技术路线、牵头国外先进技术引进推广和标准化工作、研究相关政策和价格机制,并协助国家能源局开展国内火电灵活性改造示范试点工作。

　　灵活的火电

　　实际上，火电灵活性改造在国外已有率先尝试和成功经验。德国和丹麦在电力市场建设、火电转型、高比例可再生能源消纳方面成绩显著，据了解，优越的电源调峰能力是丹麦、德国实现高比例新能源消纳的重要基础，在此基础上精巧设计的电力市场机制和相关政策是充分发挥电源调峰能力的保障。在两国电源调峰能力建设中，提升火电机组灵活性是其重要举措。

　　相关数据显示，2015年，丹麦风力发电占总用电量比重的42%，弃风率仅0.2%，这得益于灵活的火力发电。“我们希望丹麦灵活发电的经验对中国有所帮助，降低中国能源体系中的弃风率。”丹麦驻华大使馆副大使LarsBo在致辞中说到。

　　在过去的20年，随着可再生能源发电电量的提高，丹麦的火电利用小时数从原　  有的5000小时下降到了目前的2500~3000小时，丹麦火电企业通过技术改造，逐渐适应了可再生能源接入后带来的诸多挑战。

　　根据丹麦能源署提供的资料，目前其火电机组灵活性十分优越，火电调峰能力可以达到70%~80%。随着其灵活性改造的推进，火电运营的支出和收入结构发生了较大的变化，在电力市场中其发电收入和调峰收入保证了火电运行的合理收益。

　　今年年初，中丹签署了《关于建立中丹火电灵活性伙伴关系的谅解备忘录》，旨在提升双方在火电灵活性领域互利合作的伙伴关系，促进两国向低碳经济转型。

　　可行的路径

　　“作为‘三北’地区主力电源的火电，通过灵活性改造提升电力系统调节能力，是目前最直接有效的措施之一。”电规总院院长谢秋野认为，“运用提升火电灵活性技术提高可再生能源消纳能力，应该加强统筹、综合施策。一方面，我国具备提升火电灵活性的基础条件，但缺乏实际改造和运行经验，丹麦、德国等成功经验可以借鉴；另一方面，火电灵活性调峰等成本迫切需要出台相关政策予以疏导。”目前，我国火电仍实行标杆电价上　  网体制。根据中央近期陆续出台的相关政策，将逐步放开竞争性环节价格，加快构建有效竞争的市场结构和市场体系，形成由市场决定能源价格的机制。

　　开展提升灵活性改造，有利于火电更好地适应未来的形势，更好地具备参与竞争性电力市场的基本条件。

　　实际上，火电灵活性调峰激励和补偿在我国东北已有先行实践。交流会上，东北能源监管局张程处长以《火电灵活激励机制在东北电力调峰市场的应用》的专题演讲，介绍了东北电力调峰市场的背景、核心规则及市场运行效果：在价格形成机制上，根据火电机组调峰深度的不同，创造性引入“阶梯式”浮动报价及分摊机制，火电企业可在不同档内自由报价，依照报价由低到高依次调用，最终按照各档实际出清价格进行结算；加大调峰补偿力度，按照“多减多得、少减多摊”的原则，进一步提高了奖罚力度，以更高的补偿价格激励火电企业增加调峰深度；扩大了参与范围，针对东北风电、核电快速发展的实际，新办法改变了只在火电机组内部进行补偿和分摊的模式，将风电、核电作为重要市场主体纳入调峰机制，实现风火、核火之间的互补互济。　　  提升火电灵活性包括提升运行灵活性和提升燃料灵活性。提升运行灵活性是指提高煤电机组的调峰幅度、爬坡能力以及启停速度。而提升燃料灵活性是指利用已有的煤电设备，掺烧或者混烧秸秆、木屑等生物质，实现生物质燃料的清洁利用，减少大气污染。为解决我国目前比例下的风电消纳问题，提高煤电机组的调峰幅度一定时期内将是提升火电灵活性的阶段重点工作。

　　在火电灵活性提升实施方面，电规总院规划研究部副主任韩小琪在主题演讲中表示，从设施能力改善的物理层面、市场化建设的市场层面以及调度运行调整的运行层面三个方面着手，发挥火电的灵活性调节潜力。

　　中国工程院院士、华北电力大学校长刘吉臻在演讲中也明确提出建议，“60~100万千瓦级超超临界机组作为承担基荷运行，30~60万千瓦机组可实施弹性运行，30万千瓦及以下机组循环启停，逐步将国家对新能源电力的补贴转变为对调峰电源的补贴。”韩水表示，“十三五”期间，火电灵活性改造作为调节能力建设重要的能源技术创新之一，将通过示范试点建设和后续推广等工作，发挥重要作用。

　　李梁