中國儲能網(wǎng)訊：“靈活性改造”可謂一股拂面清風(fēng)，讓2016年的傳統(tǒng)火電綻放出別樣的光彩。
2016年年初，華能國際電力股份公司（簡稱華能國際）總經(jīng)理劉國躍提出加快火電靈活性技術(shù)研究和工程應(yīng)用，并帶領(lǐng)公司相關(guān)部門負(fù)責(zé)人和生產(chǎn)技術(shù)人員到華北電力大學(xué)與中國工程院院士劉吉臻研討靈活性技術(shù)，布置靈活性改造示范工作。
2016年6月，華能國際在沈陽召開技術(shù)討論會，確定華能丹東電廠為機(jī)組靈活性改造試點(diǎn)單位。該廠立即成立9個專業(yè)工作組，有序展開靈活性改造。
2016年7月，華能國際在華能丹東電廠召開試點(diǎn)項(xiàng)目現(xiàn)場協(xié)調(diào)會，相關(guān)科研院所及發(fā)電企業(yè)共同研討交流火電靈活性改造。
2016年8月，華能丹東電廠召開改造試驗(yàn)項(xiàng)目會議。華能清能院、西安熱工院等6家單位討論靈活性改造各試驗(yàn)項(xiàng)目。
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一路走來，國家能源局首批火電靈活性改造試點(diǎn)單位華能丹東電廠的生動實(shí)踐更始讓我們看到了火電“靈活”的魅力，讓我們看到了國內(nèi)火電份額最大的發(fā)電集團(tuán)的技術(shù)追求。
認(rèn)識火電“靈活”的新標(biāo)簽，讓我們一起來剖析華能丹東電廠的樣本。
火電定位的華麗轉(zhuǎn)身
“我要調(diào)峰”是目前華能丹東電廠運(yùn)行人員的新觀念，以前那種“要我調(diào)峰”的被動局面已被打破。
華能丹東電廠運(yùn)行部主任王彬告訴記者，為激發(fā)運(yùn)行人員參與調(diào)峰的積極性，廠里特設(shè)立深度調(diào)峰單項(xiàng)獎，形成機(jī)組調(diào)峰獎勵和考核機(jī)制，每月以電網(wǎng)調(diào)峰補(bǔ)償金額的10%獎勵運(yùn)行部，以電網(wǎng)調(diào)峰分?jǐn)偨痤~的5%考核運(yùn)行部。
在電廠調(diào)控中心，值長王鑫指著電腦屏幕上顯示的“遼寧電網(wǎng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度支持系統(tǒng)”告訴記者：“我們現(xiàn)在的工作思路已經(jīng)從原來的單一注重發(fā)電量轉(zhuǎn)變?yōu)闋幦【C合效益最大化而進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整。我們部門都修改了值際競賽規(guī)則，同時要求各值長實(shí)時跟蹤這個系統(tǒng)中的輔助服務(wù)實(shí)時信息，結(jié)合電網(wǎng)負(fù)荷率，確定機(jī)組是搶發(fā)電量還是參與電網(wǎng)調(diào)峰?！?
這種“看風(fēng)行事”的變化被華能丹東電廠廠長常仁杰概括為，值長不再單純是確保機(jī)組安全的“值班廠長”角色，而是增加了一個經(jīng)營策略的“決策師”身份。
記者從華能丹東電廠的變化中看到了火電定位發(fā)生變化的縮影。
“火電企業(yè)要跳出單純依靠高利用小時數(shù)盈利的常規(guī)思路，完成由生產(chǎn)型企業(yè)到經(jīng)營型企業(yè)的轉(zhuǎn)變，在市場競爭中展現(xiàn)火電的優(yōu)勢?！眹夷茉淳挚偣こ處燀n水表示，火電定位已經(jīng)在發(fā)生變化，下一步在調(diào)峰等輔助服務(wù)方面將肩負(fù)重任。
記者注意到，之前發(fā)布的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014—2020年）》已經(jīng)對靈活性改造有所要求：“合理確定燃煤發(fā)電機(jī)組調(diào)峰順序和深度，積極推行輪停調(diào)峰，探索應(yīng)用啟停調(diào)峰方式，提高高效環(huán)保燃煤發(fā)電機(jī)組負(fù)荷率?！?
《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020年）》對煤電機(jī)組靈活性改造提出明確要求：“全面推動煤電機(jī)組靈活性改造。實(shí)施煤電機(jī)組調(diào)峰能力提升工程，充分借鑒國際火電靈活性相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，加快推動北方地區(qū)熱電機(jī)組儲熱改造和純凝機(jī)組靈活性改造試點(diǎn)示范及推廣應(yīng)用?！?
北方地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)火電比重越來越高，個別省份已達(dá)70%，冬季供熱供電矛盾日益突出。抽水蓄能電站建設(shè)規(guī)模和其他儲能等調(diào)峰設(shè)施的建設(shè)跟不上系統(tǒng)調(diào)峰需求，造成電網(wǎng)運(yùn)行方式僵化，調(diào)節(jié)能力不足，一些地區(qū)棄風(fēng)、棄光嚴(yán)重，給電網(wǎng)運(yùn)行和供熱安全帶領(lǐng)較大的壓力。相關(guān)預(yù)測顯示，“十三五”期間，“三北”地區(qū)共缺少調(diào)峰容量4500 萬千瓦，所以，解決調(diào)峰能力不足是《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的重要任務(wù)。
劉吉臻認(rèn)為，絕不可以輕視火力發(fā)電技術(shù)在未來能源創(chuàng)新和革命當(dāng)中的作用和地位?！拔覀冃枰掷m(xù)、穩(wěn)定的、可靠的電力，用什么來平抑新能源的不穩(wěn)定出力?至少在10年內(nèi)還要靠火電!過去我們要求火力發(fā)電安全、穩(wěn)定、高效、清潔，現(xiàn)在再加一條：彈性、靈活性，來調(diào)節(jié)和吸納高比例的可再生能源。無論是從深度調(diào)峰能力、快速爬坡能力、快速啟停的能力，火力發(fā)電仍然具有很大的空間?！?
據(jù)了解，“十三五”期間，“三北”地區(qū)熱電機(jī)組靈活性改造約1.33億千瓦，純凝機(jī)組改造約8200萬千瓦；其他地區(qū)純凝機(jī)組改造約450萬千瓦。改造完成后，增加調(diào)峰能力4600萬千瓦，其中“三北”地區(qū)增加4500萬千瓦。
打通電廠靈活運(yùn)行的“任督二脈”
“火電靈活性改造本身就是突破和創(chuàng)新，它需要挖掘設(shè)備和人的潛能，打通電廠靈活運(yùn)行的‘任督二脈’，將機(jī)組整體的性能發(fā)揮到極致。這可以說是對發(fā)電機(jī)組管理的綜合考驗(yàn)，是試金石?！比A能國際總工程師何勇表示。
為什么是華能丹東電廠？被確定為國家能源局首批火電靈活性改造試點(diǎn)單位，在常仁杰看來，這可能與該廠濃厚的“技術(shù)底蘊(yùn)”密切相關(guān)。據(jù)介紹，反映電廠運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)，華能丹東電廠都是“全國冠軍”。另外，該廠還實(shí)現(xiàn)了連續(xù)三年無非停的好成績。
該廠辦公室主任林安飛向記者展示了他們斬獲的部分榮譽(yù)：全國火電35萬千瓦級亞臨界供熱濕冷進(jìn)口機(jī)組競賽一等獎、全國火電35萬千瓦級亞臨界供熱濕冷進(jìn)口機(jī)組競賽供電煤耗最優(yōu)獎、全國火電35萬千瓦級亞臨界供熱濕冷進(jìn)口機(jī)組競賽廠用電率最優(yōu)獎。
“我們像熟悉自己的孩子一樣熟悉電廠的設(shè)備。”華能丹東電廠策劃部主任段錫軍告訴記者。靈活性改造涉及到鍋爐、汽輪機(jī)、控制系統(tǒng)等各個環(huán)節(jié)，可謂牽一發(fā)而動全身的系統(tǒng)工程，如果沒有對設(shè)備的熟悉程度就無法駕馭火電靈活性改造。
“為確保脫硝系統(tǒng)能更加安全可靠全負(fù)荷投入，增設(shè)省煤器煙氣旁路系統(tǒng)；為減少低負(fù)荷期間汽機(jī)主汽門節(jié)流損失問題，進(jìn)行滑壓運(yùn)行曲線優(yōu)化；通過調(diào)整脫硫輔機(jī)冷卻水回收吸收塔改為回收工藝水箱、制漿介質(zhì)由原工業(yè)水改為稀漿液制漿等措施，使低負(fù)荷脫硫系統(tǒng)水平衡問題得以解決……”記者了解到，華能丹東電廠聯(lián)合相關(guān)單位對整個電廠的設(shè)備及運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行了周密的試驗(yàn)，制定了詳細(xì)的應(yīng)對方案，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。
火電靈活性改造意味著對原有技術(shù)規(guī)范的改變甚至顛覆。記者注意到，2015年底發(fā)布的新一輪電改的配套文件《關(guān)于有序放開發(fā)用電計劃的實(shí)施意見》中提出：“修訂火電運(yùn)行技術(shù)規(guī)范，提高調(diào)峰靈活性，為消納可再生能源騰出調(diào)峰空間?！?
這種對舊有技術(shù)規(guī)范的突破和顛覆體現(xiàn)在華能丹東電廠靈活性改造的具體措施中。
“鋼絲繩上跳舞”——參與靈活性改造的員工對廠長常仁杰親自指揮的“驚心動魄”的低壓缸進(jìn)汽調(diào)整閥最小開度的調(diào)整印象深刻?！?0%、18%、15%、12%、8%”數(shù)字一再變化，檢修部汽機(jī)專業(yè)、熱控專業(yè)和運(yùn)行相關(guān)人員全力配合， 將兩臺機(jī)組低壓缸進(jìn)汽調(diào)整閥最小開度限值由改為10%、8%。經(jīng)過試驗(yàn)確認(rèn)，機(jī)組負(fù)荷12萬千瓦時，供熱抽汽流量可達(dá)到180t/h，能滿足供熱始末期熱網(wǎng)供熱需求，突破了原有供熱始末期機(jī)組最小出力23萬千瓦時方能滿足供熱需求的瓶頸，經(jīng)濟(jì)效益顯著。僅供熱20天就獲得調(diào)峰獎勵達(dá)600萬元。
“磨煤機(jī)磨輥的檢修周期從1.6萬小時一次改為8000小時一次?！痹陟`活性改造過程中，華能丹東電廠通過對鍋爐特性的掌握，調(diào)整磨煤機(jī)大修周期，確定了適應(yīng)鍋爐低負(fù)荷狀態(tài)下的煤質(zhì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)合理的運(yùn)行調(diào)整，降低低負(fù)荷運(yùn)行時磨煤機(jī)的振動，進(jìn)而保證了鍋爐不投油穩(wěn)燃的狀態(tài)下，非供熱期機(jī)組出力可以減至20%額定負(fù)荷。
在技術(shù)理論的支撐下，在華能丹東電廠的靈活性改造過程中，各方大膽嘗試，不斷挖掘機(jī)組自動負(fù)荷調(diào)整下限空間，將兩臺機(jī)組自動負(fù)荷調(diào)整下限由50%額定負(fù)荷改為20%額定負(fù)荷，成為遼寧省電力公司調(diào)峰深度最大的電廠。
贈人玫瑰，手有余香
“跟往年比我們少發(fā)電了還多賺錢了。”這是記者聽到的華能丹東電廠員工在靈活性改造后最大的感受。
華能丹東電廠所在的遼寧乃至整個東北電網(wǎng)，目前的稀缺資源不是發(fā)電能力，而是調(diào)峰能力。對于此類稀缺資源，應(yīng)該由市場確定其資源配置。東北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場已運(yùn)作數(shù)年，積累頗多經(jīng)驗(yàn)。
2016年，華能丹東電廠自6月份開始機(jī)組進(jìn)行靈活性調(diào)峰，截至12月31日，6個多月時間，獲得電網(wǎng)調(diào)峰補(bǔ)償2259.21萬元。其中11月14日當(dāng)日，在沒影響供熱的情況下，參與電網(wǎng)深度調(diào)峰，獲得調(diào)峰補(bǔ)償149.12萬元。
華能丹東電廠相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者算了算火電靈活性改造的經(jīng)濟(jì)賬。
2259.21萬元利潤，使全年上網(wǎng)電價提高了8.72元/千千瓦時。按照1-12月份發(fā)電綜合電價計算,需發(fā)1.57億千瓦時電量,折合利用小時為224小時；
按照基礎(chǔ)電價368.5元/千千瓦時計算，需發(fā)1.35億千瓦時基礎(chǔ)電量，折合利用小時為194小時；
按照替代電價235元/千千瓦時計算，需發(fā)5.6億千瓦時替代電量，折合利用小時為800小時。
“在目前電力市場形勢下，要增發(fā)以上電量是根本不可能的，所以機(jī)組深度調(diào)峰經(jīng)濟(jì)效益頗豐。”這位負(fù)責(zé)人告訴記者。
風(fēng)電、光伏發(fā)電、季節(jié)性水電等發(fā)電方式具有隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，從安全性考慮核電主要發(fā)基荷電量，調(diào)節(jié)能力有限。必須要由系統(tǒng)提供調(diào)峰支持。同時，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，二產(chǎn)用電量增長緩慢，三產(chǎn)及居民用電等不穩(wěn)定用電負(fù)荷增加較快，負(fù)荷特性發(fā)生變化，各地電力負(fù)荷增速明顯高于用電量增速，導(dǎo)致電力負(fù)荷峰谷差持續(xù)加大，進(jìn)一步加重了系統(tǒng)的調(diào)峰壓力。
“經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化表明，煤電仍是現(xiàn)階段我國最經(jīng)濟(jì)的調(diào)峰電源。根據(jù)目前電力市場形勢，火電機(jī)組適應(yīng)電力新常態(tài)參與電網(wǎng)深度調(diào)峰成為一種必然?！背Ｈ式苌羁腆w會到了靈活性改造的意義。
“贈人玫瑰，手有余香。靈活性改造所帶來的變化就是各種類別的電源共同發(fā)展，你好我好大家好。更重要的是對環(huán)保的貢獻(xiàn)，使低碳發(fā)展的理念落到實(shí)處?！焙斡孪颉吨袊娏蟆酚浾叻治龅?。
在支持煤電機(jī)組靈活性改造的相關(guān)政策方面，《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020年）》提出了“建立調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等輔助服務(wù)市場，完善電力調(diào)峰成本補(bǔ)償和價格機(jī)制”的要求。
記者注意到，之前發(fā)布的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014—2020年）》要求：“完善調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制，探索開展輔助服務(wù)市場交易，對承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)的燃煤發(fā)電機(jī)組適當(dāng)給予補(bǔ)償?！?
《關(guān)于有序放開發(fā)用電計劃的實(shí)施意見》強(qiáng)調(diào)：“發(fā)電計劃確定后，在滿足安全和供熱等約束條件下，組織發(fā)電企業(yè)通過自主協(xié)商或集中撮合等方式實(shí)施替代發(fā)電，促進(jìn)節(jié)能減排?！?
“華能丹東電廠抓住靈活性改造的有利機(jī)遇，獲得了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙豐收，為火電廠轉(zhuǎn)變經(jīng)營方式，如何多發(fā)有效益電量（利用小時數(shù)高發(fā)電效益不一定是最好），如何增加企業(yè)效益提供了經(jīng)驗(yàn)，我們將大力推廣火電靈活性工作，為公司效益最大化做貢獻(xiàn)?！焙斡卤硎尽?
華能集團(tuán)首席專家李衛(wèi)東向記者分析道：“火電機(jī)組深度快速調(diào)峰發(fā)揮了火電在電網(wǎng)的基礎(chǔ)性支撐作用。若全國30萬千瓦級機(jī)組按4億千瓦裝機(jī)容量計算，像丹東機(jī)組達(dá)到低負(fù)荷20%調(diào)峰，全國會為清潔能源騰出約8000萬千瓦的空間，可以極大地改善風(fēng)電等送出受限的局面。要重視火電靈活性技術(shù)研究，為風(fēng)電和火電協(xié)調(diào)合諧發(fā)展做出新貢獻(xiàn)?！?
上下協(xié)同齊努力，創(chuàng)新模式促發(fā)展。華能國際在火電靈活性方面又走在國內(nèi)同行的前列。
