中國儲能網(wǎng)訊：新能源產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)中的重要一環(huán)，甘肅是我國清潔能源示范省，風能、太陽能技術(shù)可開發(fā)量分別為5.6億千瓦、95億千瓦，位居全國第四、第五。河西走廊能源資源富集、地形交通便利，騰格里、巴丹吉林、庫木塔格大型風光電基地納入國家布局方案，具備建設(shè)大型清潔能源基地的優(yōu)越條件。新能源高比例并網(wǎng)后，電網(wǎng)運行同時面臨電力保供難和新能源消納難兩大主要矛盾，提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力是實現(xiàn)電力安全供應(yīng)和新能源消納的前提條件，也是夯實能源轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)及關(guān)鍵?；谖覈案幻?、貧油、少氣”能源資源基礎(chǔ)，從現(xiàn)階段到未來較長一段時期內(nèi)，煤電機組仍然是我國的主要電源，在其他具有經(jīng)濟性的靈活性調(diào)節(jié)手段規(guī)模化發(fā)展以前，實施煤電機組靈活性改造是提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力重要且經(jīng)濟的選擇。
一、甘肅省新能源發(fā)展規(guī)劃
為服務(wù)經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展，統(tǒng)籌新能源高質(zhì)量發(fā)展和能源安全將引領(lǐng)未來一段時間能源發(fā)展方向；推動電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型和保障系統(tǒng)安全充裕運行將成為電力系統(tǒng)未來一個階段的重點任務(wù)；統(tǒng)籌煤電和新能源發(fā)展、推動多資源多目標協(xié)同規(guī)劃，將成為應(yīng)對電力負荷與新能源快速增長帶來電力保供挑戰(zhàn)的重要手段。
甘肅省新能源裝機及發(fā)電量主體地位已凸顯。截至2024年8月，甘肅全省發(fā)電裝機容量9403萬千瓦，新能源發(fā)電裝機5946萬千瓦，占比排名全國第二。2024年1—8月全省發(fā)電量1531億千瓦時，新能源發(fā)電量567億千瓦時，同比增長24%，占總發(fā)電量37%、占比排名全國第二，日發(fā)電量最大占比已超過50%?！笆奈濉币詠?，甘肅省已經(jīng)明確指標的新能源發(fā)電容量為11580萬千瓦，其中省內(nèi)用9230萬千瓦，外送2350萬千瓦。“十五五”期間，新能源按照基地化、規(guī)模化集中連片開發(fā)原則，重點圍繞騰格里沙漠、巴丹吉林沙漠等新能源基地及定西、慶陽等中東部多能互補基地新能源規(guī)劃布局，預計至“十五五”末，全省新能源總裝機容量將達到1.6億千瓦。
二、新能源跨越式發(fā)展帶來的系統(tǒng)平衡壓力
新能源“有電量、無電力”的特點，難以實現(xiàn)對電力充裕供應(yīng)的支撐性作用。甘肅省新能源裝機已遠超省內(nèi)用電負荷，但在晚高峰期間仍存在電力缺口?！笆奈濉币詠韲覍用婕案拭C省政策要求新能源配套儲能，但仍無法彌補新能源波動性帶來的影響。2023年全年，有146天午間出力超過1000萬千瓦的同時晚高峰小于300萬千瓦，有48天晚高峰出力不足150萬千瓦，預計2025年甘肅省電力缺口將超過300萬千瓦?！笆逦濉逼陂g，在抽水蓄能電站投運前，全省最大電力缺口約450萬千瓦，缺口主要集中在蘭州、天水、隴南、慶陽、武威。新能源出力隨機性強，給電力系統(tǒng)調(diào)峰帶來巨大壓力。
三、火電靈活性改造政策驅(qū)動力分析
按照《全國煤電機組改造升級實施方案》要求，新建煤電機組和靈活性改造后的現(xiàn)役煤電機組在純凝工況下的調(diào)峰能力一般要求為最小發(fā)電出力達到35%額定負荷，而“采暖熱電機組在供熱期運行時要通過熱電解耦力爭實現(xiàn)單日6h最小發(fā)電出力達到40%額定負荷的調(diào)峰能力”。盡管靈活性改造提升了煤電機組的爬坡速率，縮短了熱態(tài)啟動時間（4h）和冷態(tài)啟動時間（5h），但仍難以滿足秒級和分鐘級的超短時靈活性調(diào)節(jié)需求，更適合參與日內(nèi)小時級的短時靈活性調(diào)節(jié)，并且在電廠存煤的支持下能有效參與跨日的靈活性調(diào)節(jié)。新建超臨界和超超臨界煤電機組調(diào)節(jié)性能與靈活性改造后的現(xiàn)役機組類似。
30萬千瓦和60萬千瓦純凝機組按靈活性調(diào)節(jié)容量折算的改造成本為625元/千瓦，熱電機組進行熱電解耦按靈活性調(diào)節(jié)容量折算的改造成本為444元/千瓦，新建超超臨界百萬煤電機組的單位造價為3506元/千瓦。2024年1月國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《關(guān)于加強電網(wǎng)調(diào)峰儲能和智能化調(diào)度能力建設(shè)的指導意見》明確指出存量煤電機組到2027年要實現(xiàn)“應(yīng)改盡改”，并且“探索煤電機組通過市場化啟停調(diào)峰獲取收益”。
四、甘肅省火電靈活性改造現(xiàn)狀
甘肅省火電裝機容量總計2458萬千瓦，其中公網(wǎng)內(nèi)用火電裝機1556萬千瓦，祁韶直流配套電源裝機400萬千瓦，自備電廠及地方小火電裝機505萬千瓦。甘肅公網(wǎng)內(nèi)用火電機組44臺，冬季居民供熱機組裝機占比52%，為保障采暖需求，需全開4個月以上。
“十三五”以來開展靈活性改造電廠18家，機組38臺，容量1357.5萬千瓦，占公網(wǎng)火電裝機總?cè)萘?7.3%。當前公網(wǎng)內(nèi)用火電機組非供熱季平均深調(diào)能力36.5%，其中深調(diào)能力達到35%標準的機組22臺，裝機878萬千瓦，占公網(wǎng)總裝機容量的56%。未達標火電機組16臺，主要集中在常年進行工業(yè)供熱供汽機組。供熱季平均深調(diào)能力46.5%，其中深調(diào)能力達到40%標準的機組12臺，裝機478萬千瓦，占公網(wǎng)總裝機容量的30.73%。
目前，甘肅省火電靈活性改造存在的問題主要有兩方面?；痣姍C組在供熱季減少上調(diào)節(jié)能力107萬千瓦、減少下調(diào)節(jié)能力104萬千瓦。冬季火電機組因保供熱造成網(wǎng)內(nèi)調(diào)峰能力嚴重不足，影響全網(wǎng)的電力保供和新能源消納。一是目前尚未出臺火電機組靈活性改造政策，火電機組熱電解耦改造缺少政策引導。二是國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于建立健全電力輔助服務(wù)市場價格機制的通知》，要求現(xiàn)貨市場連續(xù)運行地區(qū)，不再運行調(diào)峰、頂峰及調(diào)峰容量等具有類似功能的市場，若調(diào)峰容量市場停運，缺乏市場化激勵機制，將導致火電機組靈活性改造和熱電解耦無法繼續(xù)推進。
五、相關(guān)建議
一是制定煤電機組靈活性改造方案。下發(fā)改造清單，明確時間節(jié)點，鼓勵供熱電廠開展熱電解耦改造，通過增加熔鹽儲熱、電極式鍋爐等技術(shù)手段實現(xiàn)熱電解耦，在保證冬季供熱需求的基礎(chǔ)上持續(xù)提升機組調(diào)節(jié)能力。
二是完善靈活性改造激勵政策。統(tǒng)籌考慮國家燃煤機組容量補償機制和后期容量市場建設(shè)，重點研究市場化補償體系和疏導機制，出臺靈活性改造可持續(xù)激勵政策，推動火電機組熱電解耦和30%以下調(diào)節(jié)能力挖掘。開展煤電機組深調(diào)能力核定，準確掌握機組實際深調(diào)能力，為調(diào)度運行提供科學依據(jù)。
三是結(jié)合新能源大基地項目推動光熱項目落地。光熱發(fā)電技術(shù)具有靈活調(diào)節(jié)能力與慣量支撐能力，通過同步機并網(wǎng)，能夠維持在15%額定功率的出力水平，在高比例風電、光伏發(fā)電并網(wǎng)的情況下，光熱發(fā)電能夠發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、備用等巨大作用。同時，光熱發(fā)電平均爬坡速率為每分鐘3%～4%額定功率，啟動時間為20～60分鐘，主要可用于提供短時靈活性。甘肅省具有豐富的光熱資源，建議通過結(jié)合使用模型數(shù)據(jù)和地面測量結(jié)果來綜合、細致評估光熱資源，對光熱站址進行保護。
四是適時開展天然氣發(fā)電試點項目。爭取提高天然氣在甘肅的供給份額；加大省內(nèi)自有氣田開發(fā)力度，持續(xù)推進氣田產(chǎn)量穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)；引導地市或企業(yè)加大與國家管道、中石油的銜接，爭取更多的天然氣資源量與新增下載點，保證省內(nèi)新建燃氣發(fā)電項目的供氣可靠性。優(yōu)化氣價與電價交易機制，將發(fā)電用氣價穩(wěn)定在合理區(qū)間，完善電力現(xiàn)貨和輔助服務(wù)交易機制，吸引企業(yè)在甘投資建設(shè)天然氣發(fā)電項目。
