煤電"兜底"責(zé)任日益凸顯存量機組技術(shù)需提升

“當(dāng)前，煤電機組成為系統(tǒng)調(diào)節(jié)的主力電源，在系統(tǒng)中的地位發(fā)生了變化，由電量型電源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?、電力調(diào)節(jié)型電源，同時還發(fā)揮著兜底保供的基礎(chǔ)作用和集中供暖供熱的保民生作用，煤電機組低利用小時將成為常態(tài)。”在7月18日由中國電力企業(yè)聯(lián)合會舉辦的，2019年燃煤發(fā)電高峰論壇暨電力行業(yè)火電機組能效水平對標(biāo)結(jié)果發(fā)布會上，中國電力企業(yè)聯(lián)合會專職副理事長兼秘書長于崇德表示。

近年來，煤電裝機規(guī)模得到了有效控制，煤電機組結(jié)構(gòu)優(yōu)化，節(jié)能減排水平不斷提高。在新形勢下，煤電的能效水平提高和煤電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展成為重要課題。

“火電機組在深度調(diào)峰和快速升降負(fù)荷的運行工況，嚴(yán)重偏離設(shè)計工況，大量設(shè)備運行在低效區(qū)或非正常工況，對機組安全性、環(huán)保性及經(jīng)濟性有顯著影響。”西安熱工研究院鍋爐環(huán)保公司副總經(jīng)理張廣才在會上分析道。

華東電力設(shè)計院有限公司副總工程師葉勇健在上述會議建議：“需要對于近1000GW的煤電存量機組的技術(shù)提升，以滿足未來15年煤電定位的變化。因此，對煤電新技術(shù)的研究是十分必要的。”

相關(guān)專家建議，深度調(diào)峰常態(tài)化以后，需對各系統(tǒng)、設(shè)備深入研究，精準(zhǔn)把握機組的安全性、環(huán)保性及經(jīng)濟性，確定最佳的運行方式。

“兜底保供”呼吁政策支持

據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會電力評價咨詢院副院長蔡義清介紹，在電力消費快速增長等因素拉動下，2018年，全國全口徑火電發(fā)電量4.92萬億千瓦時，同比增長7.3%，增速同比提高2.1個百分點，為2012年以來最高增速。全國火電設(shè)備利用小時4361小時，為2015年以來最高水平，同比提高143小時。

“煤電仍然是我國電力、電量的主體之一，與核電、水電、氣電、太陽能發(fā)電、風(fēng)電、儲電等共同構(gòu)成多元化的中國新型電力系統(tǒng)。煤電成為既是可靠的電力、電量的主體提供者，又是靈活的調(diào)節(jié)者，是電力系統(tǒng)的兜底保障者。”葉勇健在會上展望2030年煤電技術(shù)路線時談道。

在電量和利用小時保持較好增長勢頭的情況下，煤電企業(yè)卻因為煤價持續(xù)高位運行、電價不斷下降、環(huán)保成本增加等多重因素影響，經(jīng)營十分困難。自2016年下半年以來，煤電企業(yè)持續(xù)大面積虧損，部分大型發(fā)電集團煤電板塊整體虧損。國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2018年全年全國煤電企業(yè)虧損面50%左右。

對于煤電虧損原因，于崇德分析道：“高煤價是煤電板塊大面積虧損的主要原因，2018年煤電企業(yè)電煤采購成本同比增加500億元左右。2015年以來兩次下調(diào)全國煤電上網(wǎng)標(biāo)桿電價，相當(dāng)于全國煤電行業(yè)讓利2000億元。環(huán)保成本不斷增加，進一步加重了煤電企業(yè)經(jīng)營壓力，特別是市場交易電量使3.7分/千瓦時的環(huán)保補貼電價無法落實，加重了煤電企業(yè)經(jīng)營困難，煤電企業(yè)因電價、煤價關(guān)系長時間得不到理順。”

“煤電企業(yè)要主動適應(yīng)新形勢、新任務(wù)的要求，結(jié)合實際開展煤電機組靈活性改造和集中供暖供熱改造，并爭取政府政策支持，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，更好地發(fā)揮煤電機組主力調(diào)峰、兜底保供的作用。”于崇德在會上提出。

能效對標(biāo)將瞄準(zhǔn)“國際標(biāo)桿”

“多年來，我們始終圍繞火電機組重點能效指標(biāo)開展對標(biāo)競賽，發(fā)布年度火電機組能效對標(biāo)標(biāo)桿值，表彰優(yōu)勝機組，營造了全行業(yè)比學(xué)趕幫超的良好氛圍，極大地促進了燃煤發(fā)電企業(yè)能源利用效率和污染物減排水平的持續(xù)提升。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會電力評價咨詢院院長黃成剛在會上談道。

記者從會上了解到，在中國能源化學(xué)工會的大力支持下，全國火電機組能效對標(biāo)競賽工作歷經(jīng)30多年，對標(biāo)規(guī)則不斷完善，參與機組逐年增加，對標(biāo)競賽的科學(xué)性、公平性、先進性不斷提高。今年7月4日，在全國能源化學(xué)地質(zhì)系統(tǒng)重點勞動競賽現(xiàn)場推進會上，全國火電機組能效對標(biāo)競賽正式被列入全國能源化學(xué)系統(tǒng)11個重點勞動競賽項目。

“節(jié)約能源和保護能源是我國的基本國策，節(jié)能是‘第一能源’。”中國工程院院士、中國能源研究會智能發(fā)電專委會主任委員劉吉臻在上述會議上指出：“2018年，我國單位GDP能耗為0.52噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，是美國的2.15倍。提升能源效率與節(jié)能是能源革命不可忽視的重要內(nèi)涵。”

于崇德在會上部署新形勢下煤電機組能效對標(biāo)工作時強調(diào)堅持科學(xué)、公平、先進的原則。在堅持先進性原則方面，他指出：“加強與日本、韓國、德國、美國等國外行業(yè)組織的聯(lián)系，搭建同類型企業(yè)、機組能效對標(biāo)平臺，引入國際同行標(biāo)桿企業(yè)數(shù)據(jù)進行對標(biāo)管理，進一步構(gòu)建科學(xué)的對標(biāo)體系，以提升對標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的先進性。”

在眾多專家看來，通過國際對標(biāo)，借鑒國外在技術(shù)應(yīng)用、精細(xì)化管理等方面的先進經(jīng)驗，將以國內(nèi)外先進企業(yè)為標(biāo)桿，進一步提升國內(nèi)發(fā)電企業(yè)的管理水平。

行業(yè)發(fā)展新業(yè)態(tài)引關(guān)注

“自2017年年底模擬運行階段的調(diào)頻市場規(guī)則頒布后，廣東省內(nèi)發(fā)電企業(yè)已經(jīng)簽訂了6個火儲聯(lián)合調(diào)頻項目合同。”在談及煤電發(fā)展新業(yè)態(tài)時，蔡義清介紹道。

據(jù)了解，發(fā)電側(cè)儲能主要應(yīng)用于儲能調(diào)頻輔助服務(wù)與集中式新能源場站配儲能兩類場景。火電機組與儲能聯(lián)合調(diào)頻方面，山西省、廣東省、內(nèi)蒙古自治區(qū)在相關(guān)政策激勵下，應(yīng)用范圍逐步擴大。其中，山西省火儲聯(lián)合調(diào)頻建設(shè)速度領(lǐng)跑全國。相關(guān)專家在會上也提出，重點關(guān)注電制氫技術(shù)及棄風(fēng)蓄熱等技術(shù)，促進新能源消納，強化火電機組在多能互補領(lǐng)域的支撐作用。

“將北方地區(qū)單機30萬千瓦以上燃煤火電機組改造為熱電聯(lián)產(chǎn)，回收其全部乏汽及煙氣余熱供熱，可承擔(dān)北方地區(qū)城鎮(zhèn)供熱基本負(fù)荷。”清華大學(xué)教授付林對煤電轉(zhuǎn)型綜合能源服務(wù)商尤為關(guān)注。

蔡義清也建議煤電企業(yè)應(yīng)該積極開展綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)：“綜合能源服務(wù)提供的產(chǎn)品多樣化——電、冷、熱、氣等綜合供應(yīng)。供需模式多樣化——更貼近用戶、滿足特殊需求、供需互動的耦合集成方式。”

“我們優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，大力實施‘煤來電去、水來汽去、煤來灰去’煤電一體化項目，山西河曲、陜西府谷、新疆哈密、新疆和豐、新疆準(zhǔn)東、內(nèi)蒙古呼倫貝爾、黑龍江雙鴨山等煤電一體化產(chǎn)業(yè)基地初具規(guī)模。”神華國能（神東電力）集團（簡稱國神集團）副總工程師兼生產(chǎn)指揮中心主任薛長海告訴《中國電力報》記者。

據(jù)薛長海介紹，煤來電去，就是在電廠用煤由煤礦供應(yīng)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)煤礦用電由電廠直供。水來汽去，就是電廠用水與煤礦用熱的互通直供。煤來灰去，就是煤礦的回填和滅火應(yīng)用電廠粉煤灰，降低電廠灰渣處置成本。

未來技術(shù)路線“初現(xiàn)端倪”

談及煤炭清潔高效發(fā)電技術(shù)，劉吉臻認(rèn)為這將分為四個子方向，依次是：超高參數(shù)超超臨界燃煤發(fā)電、新型高效燃煤發(fā)電系統(tǒng)、燃煤污染物深度控制、靈活智能發(fā)電。

“‘智能+X’應(yīng)用范式日趨成熟，AI向各行各業(yè)快速滲透融合進而重塑整個社會發(fā)展，這是人工智能驅(qū)動第四次技術(shù)革命的最主要表現(xiàn)形式。電力行業(yè)也將面臨行業(yè)格局重塑的巨大轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)電力能源生產(chǎn)和服務(wù)的方式將被極大改變。”對于智能發(fā)電，劉吉臻如此分析。

在葉勇健看來，高效超超臨界發(fā)電技術(shù)、超臨界二氧化碳發(fā)電、多燃料耦合發(fā)電、高效靈活性等技術(shù)路線，都具有高效、綠色、靈活、經(jīng)濟的特點，技術(shù)成熟度較高，可以在2030年前后成為煤電新建機組和現(xiàn)有機組改造升級的主流技術(shù)。

“超高參數(shù)二氧化碳燃煤發(fā)電是能源領(lǐng)域顛覆性技術(shù)，有望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”華北電力大學(xué)能源動力與機械工程學(xué)院院長徐進良在上述會議上提出。徐進良提出新的能量梯級原理，效率顯著高于水蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。據(jù)徐進良介紹，他所推薦的這一發(fā)電技術(shù)在630攝氏度主汽溫度條件下，發(fā)電效率49.73%，高于現(xiàn)有機組值。同時，這一技術(shù)與可再生能源系統(tǒng)結(jié)合具有優(yōu)勢，對解決“棄風(fēng)棄光”具有重要意義。

大唐科學(xué)技術(shù)研究院華東分公司首席專家蔣尋寒，在談及現(xiàn)代火電的技術(shù)發(fā)展趨勢時表示：“不同階段、不同專業(yè)、不同系統(tǒng)與設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)。要的是機組和全廠經(jīng)濟效益和運行指標(biāo)最佳，不是某一設(shè)備或系統(tǒng)的性能指標(biāo)最佳。這是極為重要的新理念。國內(nèi)目前處于過渡期。”

“今后煤電的發(fā)展不宜一味追求高參數(shù)、大容量，而是因地制宜結(jié)合地理環(huán)境、氣候條件、燃料供應(yīng)、老機組特點選擇最佳可行技術(shù)。”相關(guān)專家建議。