煤電沙龍第十一期 | 重要電力輸出省份煤電發(fā)展展望

“十二五”以來，中國電力發(fā)展的形勢發(fā)生了很大的變化。在全國層面，風光等可再生能源快速發(fā)展，并迅速替代煤電成為增量電量供給的主體；而煤電在維持必須電量供給的同時，承擔了更多維持電網(wǎng)穩(wěn)定的職能。

在區(qū)域?qū)用?，全國不同地區(qū)、不同省份電力供需及發(fā)展的不平衡性進一步體現(xiàn)。東北、華北、西北和西南地區(qū)可再生能源大規(guī)模發(fā)展，在數(shù)量上超過了當?shù)氐南{能力，需要通過跨區(qū)域輸送線路輸送到東部等負荷地區(qū)；東部、東南部等用電大省受到資源和環(huán)境的約束，煤電的發(fā)展空間受限，利用小時數(shù)偏低，更多的采用發(fā)展本省可再生能源以及大規(guī)模接受外電的方式滿足電力需求的增長。

煤電沙龍第十一期我們榮幸地邀請了國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院規(guī)劃二處副處長劉斯偉、清華大學低碳能源實驗室助理研究員杜爾順、原國網(wǎng)吉林省經(jīng)濟技術(shù)研究院教授級高工周景宏參與關(guān)于“重要電力輸出省份煤電發(fā)展展望”的相關(guān)討論。

重要電力輸出省份煤電發(fā)展現(xiàn)狀

山西是煤電大省，截至2019年年底，總裝機容量接近1億千瓦，其中約70%是煤電，煤電發(fā)電量約占85%。風電光伏裝機容量約占24%，發(fā)電量占10%左右，剩余的主要是水電和氣電。山西煤電小機組較多，30萬以下機組在數(shù)量上占比超過了54%，在裝機量上占比超過了12%。

清華大學低碳能源實驗室助理研究員杜爾順表示：山西的最大用電負荷3200萬千瓦，僅總裝機量的三分之一，存在嚴重電力過剩的現(xiàn)象。山西火電利用小時數(shù)已由2011年的5284小時下降到了2019年的4265小時，低于全國火電平均利用小時數(shù)4293小時。山西的煤電本省難以消納，主要以外送為主，這也給未來山西的能源轉(zhuǎn)型帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

從電源來看，2019年甘肅的火電裝機2104萬千瓦，占總裝機容量的39.9%，水電裝機904萬千瓦，風電、光伏裝機分別為1297萬和908萬千瓦。甘肅的電源裝機結(jié)構(gòu)清潔化特征非常明顯，它的可再生能源電量占比已經(jīng)達到了60%，其中風光占比達到了42%，已經(jīng)超過了火電的40%。

國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院規(guī)劃二處副處長劉斯偉表示：甘肅電力發(fā)展分為內(nèi)用、外送以及省間互濟三個維度。內(nèi)用一般指甘肅自身的電力負荷以及配套的相應的內(nèi)用的電源。外送現(xiàn)在主要是酒湖直流，以及配套電源。省間互濟主要因為甘肅電網(wǎng)位于西北電網(wǎng)中心位置，它承擔著西北五省區(qū)電力余缺互濟的任務。

吉林省位于中國東北的中部，吉林電網(wǎng)北面由四回500千伏線路與黑龍江電網(wǎng)相連，南部同樣由四回500千伏線路與遼寧電網(wǎng)相連，在西部有兩回500千伏線路與蒙東電網(wǎng)相連，四回500千伏線路連接到扎魯特特高壓直流換流站，扎魯特外輸通道也是現(xiàn)在吉林電網(wǎng)的一個主要外送通道。

截至2019年年底，吉林省總裝機量3200萬千瓦左右，其中煤電是1900萬千瓦左右，煤電當中70%的機組是熱電聯(lián)產(chǎn)機組。吉林的水電機組包括常規(guī)和抽蓄，裝機約為是450萬千瓦，風電機組裝機約560萬千瓦，太陽能發(fā)電裝機約270萬，2019年全社會用電量是780億千瓦時，最大負荷是1138萬千瓦。

原國網(wǎng)吉林省經(jīng)濟技術(shù)研究院教授級高工周景宏表示：由于吉林地區(qū)供暖周期比較長，供熱的需求比較大，所以規(guī)劃的相當多的這種煤電機組都是熱電聯(lián)產(chǎn)機組，需要滿足民生的供熱需求。因此，吉林的煤電產(chǎn)能控制需要統(tǒng)籌考慮民生問題，此外，熱電聯(lián)產(chǎn)機組較差的調(diào)峰能力也不利于本地新能源的消納。

重要電力輸出省份煤電發(fā)展的關(guān)鍵問題

甘肅的風電消納一直是一個比較大的難題。甘肅的電力是基本平衡的，但是就電量而言，煤電仍處于比較富裕的狀態(tài)。同時酒湖直流特高壓也沒有達到它的設(shè)計的輸送能力。

對于以上問題劉斯偉認為：酒湖直流的輸送容量為800萬千瓦，配套電源為600萬千瓦的火電（其中新建400萬千瓦，網(wǎng)上匯集200萬千瓦）、700萬千瓦的風電和280萬千瓦的光伏。截至2019年底，配套的400萬千瓦的火電未投運，這就導致了離特高壓直流離設(shè)計的800萬千瓦的輸送能力還有一定距離。但是酒泉直流在配套電源項目建設(shè)滯后的情況下，通過落實各種改造和補強工作，其輸電能力不斷提升，外送能力已達到550萬千瓦，累積外送電力超過400億千瓦時，助力甘肅電源利用小時數(shù)不斷上升，支撐新能源消納水平連續(xù)三年實現(xiàn)“雙升雙降”。目前甘肅風電投資預警也已由紅色調(diào)為橙色。

山西省當前熱電機組即使處于最小出力的運行方式下，仍然存在著嚴重的棄光棄風的現(xiàn)象。這說明現(xiàn)階段山西電網(wǎng)的靈活性和新能源發(fā)展的矛盾已經(jīng)日漸凸顯。

對此杜爾順表示：“十三五”期間，國家計劃對2.6億的煤電機組進行靈活性改造。山西是華北電網(wǎng)改造的一個重點。山西電網(wǎng)自身存在著嚴峻的電源結(jié)構(gòu)性矛盾，山西電網(wǎng)的電源結(jié)構(gòu)以煤電為主，且一半以上是熱電聯(lián)產(chǎn)機組，這對整個山西電網(wǎng)的靈活性能力以及未來轉(zhuǎn)型都相對不利。

吉林省“十三五”期間，的新能源消納得到了明顯的改善，棄風率已經(jīng)由2017年的21%下降到了2019年的2.5%，提前完成了“十三五”期間國家下達的棄風率低于5%的目標。

周景宏表示：“十三五”期間風電消納得到改善有以下幾個原因。第一是在一段時間內(nèi)，由于國家將吉林劃為紅色預警區(qū)域，吉林省對風電建設(shè)叫停，集中力量消化存量風電。第二是東北電網(wǎng)通過聯(lián)合運行、統(tǒng)一協(xié)調(diào)來共同消納東北地區(qū)的風電，使吉林風電的利用小時數(shù)得到了明顯提升。第三，東北電力調(diào)峰輔助服務市場的建立，也解決了部分風電消納的問題。最后，也是最主要的方面，吉林通過白城地區(qū)四回500千伏線路接入了扎魯特，極大的緩解了風電消納問題。

電力輸出省份未來煤電發(fā)展展望

杜爾順表示：山西煤電的主要問題有過剩情況嚴重，煤電機組落后，小機組較多，燃煤效率低下，煤電裝機結(jié)構(gòu)失衡等。煤電的戰(zhàn)略定位應由過去的“主體能源、基礎(chǔ)地位、支撐作用”轉(zhuǎn)向近中期的“基荷電源與調(diào)節(jié)電源并重”，再到長遠的“調(diào)節(jié)電源”。

煤電廠提供的產(chǎn)品主要是電能和熱能。如果是電能不可取消，則通過等量或減量的替代方式采用大容量高效機組來替代小容量低效機組；如果是熱能不可替代，則通過用大容量背壓機組來替代中小容量的抽凝或背壓機組。

此外，山西負荷結(jié)構(gòu)以第二產(chǎn)業(yè)為主，因此在未來的山西的清潔化轉(zhuǎn)型的方向中，整個產(chǎn)業(yè)方向要往第三產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化的方向進行發(fā)展。

周景宏表示：“十四五”期間，東北地區(qū)應加大電力調(diào)峰輔助服務市場建設(shè)，包括市場規(guī)則的完善，需求側(cè)資源的納入，以促進新能源的消納，同時保障煤電的合理收益。此外，還要通過建設(shè)外送通道、實施精益調(diào)度、跨區(qū)支援、電能替代、大力支持省內(nèi)火電靈活性改造等方式，優(yōu)先保障風電、光伏電力消納，大幅提高新能源的消納能力。

劉斯偉認為：甘肅的煤電在“十四五”期間還將扮演重要角色。短期內(nèi)，對于電力外送通道，新能源還是無法取代煤電的支撐性作用，新能源提供一定清潔電量，煤電保證新能源沒有出力的時候能夠給予足夠的電力和電量支撐，從而既能保證電力送到受端電網(wǎng)后有可以保證的電力質(zhì)量，同時保證電力送電通道的利用效率，也能將新能源的清潔化意義發(fā)揮到最大。

與煤電相比，“十四五”期間在山西、甘肅和吉林等電力輸出省份，可再生能源將形成上網(wǎng)的價格優(yōu)勢，同時煤電的角色將發(fā)生很大的變化。在“十四五”期間，這些省份仍將承擔重要的電力外送職能。因此，煤電和可再生能源不僅僅是一種直接競爭的關(guān)系，也有相互促進、協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系。