在碳達峰、碳中和目標愿景下，我國能源結構轉型進入關鍵階段。內蒙古作為全國煤電大省，眼下正加快煤電靈活性改造進度，配套出臺激勵性政策機制，實現傳統煤電與新能源發(fā)電的耦合發(fā)展，激發(fā)了煤電廠進行靈活性改造的積極性，多個示范試點項目正有序推進，助力提升電源側調節(jié)能力，有效解決新能源消納問題。
煤電靈活性改造勢在必行
構建以新能源為主體的新型電力系統是實現碳達峰、碳中和的基礎。內蒙古擁有豐富的風光資源，“十四五”期間提出實施新能源倍增計劃，到2025年，全區(qū)新能源裝機占比將超過50%，成為全區(qū)電力的主體能源。
在此背景下，電網平衡安全運行將面臨不小挑戰(zhàn)。內蒙古風電出力主要集中在春冬兩季，光伏出力主要集中在夏秋兩季，隨著“風光”總裝機占比的大幅提升，電網實時平衡的難度越來越大，大幅提升電力系統調節(jié)能力已迫在眉睫。
然而，我國電力靈活性仍然不足。中電聯曾發(fā)布的《煤電機組靈活性運行政策研究》顯示，我國發(fā)電裝機以煤電為主，抽水蓄能、燃氣發(fā)電等靈活調節(jié)電源裝機占比不到6%，新能源富集的“三北”地區(qū)靈活調節(jié)電源占比更低，不足3%，調節(jié)能力先天不足。
“內蒙古全區(qū)有近300家煤電廠，‘十三五’期間只有四五家電廠完成靈活性改造。”內蒙古自治區(qū)能源局電力處副處長劉思遠介紹說，目前全區(qū)的靈活調節(jié)電源占比不到6%，受資源稟賦等條件限制，內蒙古抽水蓄能電站資源少、對燃氣發(fā)電的經濟承受能力差，加之現階段儲能規(guī)模數量不足，調度運行與市場交易等各項機制尚在完善，煤電靈活性改造成為當前解決新能源高比例消納的有效之舉。
市場化舉措破解激勵不足難題
為加快煤電靈活性改造，日前內蒙古出臺煤電靈活性改造行動計劃(2021-2023年)，提出到2023年，力爭全區(qū)燃煤發(fā)電機組完成靈活性改造2000萬千瓦，增加系統調節(jié)能力400萬至500萬千瓦。
具體來看，內蒙古要求提升新建煤電機組調節(jié)能力，新建供熱機組供熱期最小技術出力不超過35%，新建煤電機組純凝工況最小技術出力不超過25%;實施現役煤電機組靈活性改造，改造后供熱期最小技術出力不超過40%，純凝工況最小技術出力不超過30%。
目標已經明確，如何有效落地呢?“以往煤電靈活性改造推進緩慢，關鍵在于相比超低排放改造、淘汰落后產能等硬要求，靈活性改造并不具備強制性。”劉思遠表示，以擁有兩臺30萬千瓦燃煤機組的電廠為例，靈活性改造成本至少約3000萬元;煤電深度調峰運行導致單位煤耗增加、機組壽命受影響，同時電廠發(fā)電量減少，影響經濟效益。“如果沒有合理的經濟回報，電廠難以承擔調峰損失。”
因而，建立相應的激勵機制尤為關鍵。內蒙古完善配套舉措，加大對靈活性指標先進機組的支持力度，對發(fā)電企業(yè)實施火電靈活性改造后，增加的調峰空間，按不低于50%的比例建設市場化并網新能源。同時，完善輔助服務市場機制建設，加大蒙西地區(qū)調峰輔助服務市場調峰補償力度，建立合理的輔助服務費用分攤補償機制，提高市場主體參與系統調節(jié)意愿。
劉思遠表示，內蒙古此次推進煤電靈活性改造的特色亮點在于，鼓勵煤電廠自身建設新能源發(fā)電項目，用新能源撬動煤電靈活性改造，實現煤電與新能源發(fā)電的耦合發(fā)展，改變煤電和新能源零和博弈的對立關系，電廠的主體積極性被大大激發(fā)出來，在傳統煤電廠內實施可再生資源發(fā)電替代，最終推動傳統煤電廠轉型為既有煤電也有綠電的新型綠色電廠。
從電廠來看，當下能源轉型的壓力很大，都在積極爭取新能源項目;同時今年煤價高漲，煤電廠發(fā)電效益下降，越發(fā)意識到轉向新能源的迫切性。“內蒙古提出的煤電靈活性改造新增調節(jié)能力配套建設市場化并網新能源的政策，正好契合了當前的市場節(jié)點和行業(yè)需求，有效推動煤電靈活性改造水到渠成。”劉思遠說。
靈活性改造試點鏗鏘前行
內蒙古鼓勵公用、外送、自備等各類型煤電機組實施靈活性改造。目前，各盟市都在積極申報煤電靈活性改造項目，一些電廠的示范試點項目已經啟動。
華能北方公司臨河熱電廠作為國家能源局首批火電機組靈活性改造示范試點單位之一，投資4000多萬元對兩臺30萬千瓦機組進行了靈活性改造，共完成了熱電解耦等9個重點項目的改造。機組調峰能力大幅提升，實現了機組在純凝工況下最小電負荷可短時降低至25%，在滿足冬季供熱抽汽流量300t/h(或同等供熱能力)的前提下，電負荷可降低至30%THA負荷，實現了熱電解耦。
經業(yè)內分析測算，臨河熱電廠兩臺機組實施火電靈活性改造項目后，機組低負荷調峰全年少發(fā)電量4.48億千瓦時，共計節(jié)約標煤14.3萬噸，二氧化碳減排量達49.1萬噸，有效助力地方實現“能耗雙控”，節(jié)能減排意義重大。
臨河熱電廠副總經理吳佳亮表示，為進一步解決機組靈活調峰低負荷時煙氣溫度偏低的難題，下一步，電廠計劃再投入3000多萬元增加旁路煙道，工程實施后，機組深度調峰能力可降至額定負荷的25%，確保機組長時間低負荷安全運行時氮氧化物排放量不超標。
準格爾旗是內蒙古的煤電資源富集旗縣，當地也加大煤電機組改造力度，計劃2021年到2023年，隸屬于國華、神華等集團的5座蒙西電網公用電廠均參與火電靈活性改造，改造后可新增新能源開發(fā)消納規(guī)模約132萬千瓦。
記者了解到，內蒙古自治區(qū)能源局每年組織一次集中申報，各盟市電力主管部門根據火電靈活性改造成熟度和安全運行約束，統籌制定本地區(qū)各年度火電靈活性改造規(guī)模。劉思遠說：“從目前的反應來看，各地及電廠都很積極主動，進行靈活性改造的意愿強烈，有望提前完成三年行動計劃任務。”
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