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煤电“兜底”责任日益凸显存量机组技术需提升

        发布时间:2019-08-06 14:33        编辑:北极电力网

“当前,煤电机组成为系统调节的主力电源,在系统中的地位发生了变化,由电量型电源转变为电量、电力调节型电源,同时还发挥着兜底保供的基础作用和集中供暖供热的保民生作用,煤电机组低利用小时将成为常态。”在7月18日由中国电力企业联合会举办的,2019年燃煤发电高峰论坛暨电力行业火电机组能效水平对标结果发布会上,中国电力企业联合会专职副理事长兼秘书长于崇德表示。

近年来,煤电装机规模得到了有效控制,煤电机组结构优化,节能减排水平不断提高。在新形势下,煤电的能效水平提高和煤电行业高质量发展成为重要课题。

“火电机组在深度调峰和快速升降负荷的运行工况,严重偏离设计工况,大量设备运行在低效区或非正常工况,对机组安全性、环保性及经济性有显著影响。”西安热工研究院锅炉环保公司副总经理张广才在会上分析道。

华东电力设计院有限公司副总工程师叶勇健在上述会议建议:“需要对于近1000GW的煤电存量机组的技术提升,以满足未来15年煤电定位的变化。因此,对煤电新技术的研究是十分必要的。”

相关专家建议,深度调峰常态化以后,需对各系统、设备深入研究,精准把握机组的安全性、环保性及经济性,确定最佳的运行方式。

“兜底保供”呼吁政策支持

据中国电力企业联合会电力评价咨询院副院长蔡义清介绍,在电力消费快速增长等因素拉动下,2018年,全国全口径火电发电量4.92万亿千瓦时,同比增长7.3%,增速同比提高2.1个百分点,为2012年以来最高增速。全国火电设备利用小时4361小时,为2015年以来最高水平,同比提高143小时。

“煤电仍然是我国电力、电量的主体之一,与核电、水电、气电、太阳能发电、风电、储电等共同构成多元化的中国新型电力系统。煤电成为既是可靠的电力、电量的主体提供者,又是灵活的调节者,是电力系统的兜底保障者。”叶勇健在会上展望2030年煤电技术路线时谈道。

在电量和利用小时保持较好增长势头的情况下,煤电企业却因为煤价持续高位运行、电价不断下降、环保成本增加等多重因素影响,经营十分困难。自2016年下半年以来,煤电企业持续大面积亏损,部分大型发电集团煤电板块整体亏损。国家统计局数据显示,2018年全年全国煤电企业亏损面50%左右。

对于煤电亏损原因,于崇德分析道:“高煤价是煤电板块大面积亏损的主要原因,2018年煤电企业电煤采购成本同比增加500亿元左右。2015年以来两次下调全国煤电上网标杆电价,相当于全国煤电行业让利2000亿元。环保成本不断增加,进一步加重了煤电企业经营压力,特别是市场交易电量使3.7分/千瓦时的环保补贴电价无法落实,加重了煤电企业经营困难,煤电企业因电价、煤价关系长时间得不到理顺。”

“煤电企业要主动适应新形势、新任务的要求,结合实际开展煤电机组灵活性改造和集中供暖供热改造,并争取政府政策支持,实现可持续发展,更好地发挥煤电机组主力调峰、兜底保供的作用。”于崇德在会上提出。

能效对标将瞄准“国际标杆”

“多年来,我们始终围绕火电机组重点能效指标开展对标竞赛,发布年度火电机组能效对标标杆值,表彰优胜机组,营造了全行业比学赶帮超的良好氛围,极大地促进了燃煤发电企业能源利用效率和污染物减排水平的持续提升。”中国电力企业联合会电力评价咨询院院长黄成刚在会上谈道。

记者从会上了解到,在中国能源化学工会的大力支持下,全国火电机组能效对标竞赛工作历经30多年,对标规则不断完善,参与机组逐年增加,对标竞赛的科学性、公平性、先进性不断提高。今年7月4日,在全国能源化学地质系统重点劳动竞赛现场推进会上,全国火电机组能效对标竞赛正式被列入全国能源化学系统11个重点劳动竞赛项目。

“节约能源和保护能源是我国的基本国策,节能是‘第一能源’。”中国工程院院士、中国能源研究会智能发电专委会主任委员刘吉臻在上述会议上指出:“2018年,我国单位GDP能耗为0.52吨标准煤/万元,是美国的2.15倍。提升能源效率与节能是能源革命不可忽视的重要内涵。”

于崇德在会上部署新形势下煤电机组能效对标工作时强调坚持科学、公平、先进的原则。在坚持先进性原则方面,他指出:“加强与日本、韩国、德国、美国等国外行业组织的联系,搭建同类型企业、机组能效对标平台,引入国际同行标杆企业数据进行对标管理,进一步构建科学的对标体系,以提升对标标准的先进性。”

在众多专家看来,通过国际对标,借鉴国外在技术应用、精细化管理等方面的先进经验,将以国内外先进企业为标杆,进一步提升国内发电企业的管理水平。

行业发展新业态引关注

“自2017年年底模拟运行阶段的调频市场规则颁布后,广东省内发电企业已经签订了6个火储联合调频项目合同。”在谈及煤电发展新业态时,蔡义清介绍道。

据了解,发电侧储能主要应用于储能调频辅助服务与集中式新能源场站配储能两类场景。火电机组与储能联合调频方面,山西省、广东省、内蒙古自治区在相关政策激励下,应用范围逐步扩大。其中,山西省火储联合调频建设速度领跑全国。相关专家在会上也提出,重点关注电制氢技术及弃风蓄热等技术,促进新能源消纳,强化火电机组在多能互补领域的支撑作用。

“将北方地区单机30万千瓦以上燃煤火电机组改造为热电联产,回收其全部乏汽及烟气余热供热,可承担北方地区城镇供热基本负荷。”清华大学教授付林对煤电转型综合能源服务商尤为关注。

蔡义清也建议煤电企业应该积极开展综合能源服务业务:“综合能源服务提供的产品多样化——电、冷、热、气等综合供应。供需模式多样化——更贴近用户、满足特殊需求、供需互动的耦合集成方式。”

“我们优化产业布局,大力实施‘煤来电去、水来汽去、煤来灰去’煤电一体化项目,山西河曲、陕西府谷、新疆哈密、新疆和丰、新疆准东、内蒙古呼伦贝尔、黑龙江双鸭山等煤电一体化产业基地初具规模。”神华国能(神东电力)集团(简称国神集团)副总工程师兼生产指挥中心主任薛长海告诉《中国电力报》记者。

据薛长海介绍,煤来电去,就是在电厂用煤由煤矿供应的基础上,实现煤矿用电由电厂直供。水来汽去,就是电厂用水与煤矿用热的互通直供。煤来灰去,就是煤矿的回填和灭火应用电厂粉煤灰,降低电厂灰渣处置成本。

未来技术路线“初现端倪”

谈及煤炭清洁高效发电技术,刘吉臻认为这将分为四个子方向,依次是:超高参数超超临界燃煤发电、新型高效燃煤发电系统、燃煤污染物深度控制、灵活智能发电。

“‘智能+X’应用范式日趋成熟,AI向各行各业快速渗透融合进而重塑整个社会发展,这是人工智能驱动第四次技术革命的最主要表现形式。电力行业也将面临行业格局重塑的巨大转型,传统电力能源生产和服务的方式将被极大改变。”对于智能发电,刘吉臻如此分析。

在叶勇健看来,高效超超临界发电技术、超临界二氧化碳发电、多燃料耦合发电、高效灵活性等技术路线,都具有高效、绿色、灵活、经济的特点,技术成熟度较高,可以在2030年前后成为煤电新建机组和现有机组改造升级的主流技术。

“超高参数二氧化碳燃煤发电是能源领域颠覆性技术,有望实现产业化。”华北电力大学能源动力与机械工程学院院长徐进良在上述会议上提出。徐进良提出新的能量梯级原理,效率显著高于水蒸汽发电系统。据徐进良介绍,他所推荐的这一发电技术在630摄氏度主汽温度条件下,发电效率49.73%,高于现有机组值。同时,这一技术与可再生能源系统结合具有优势,对解决“弃风弃光”具有重要意义。

大唐科学技术研究院华东分公司首席专家蒋寻寒,在谈及现代火电的技术发展趋势时表示:“不同阶段、不同专业、不同系统与设备之间的关联。要的是机组和全厂经济效益和运行指标最佳,不是某一设备或系统的性能指标最佳。这是极为重要的新理念。国内目前处于过渡期。”

“今后煤电的发展不宜一味追求高参数、大容量,而是因地制宜结合地理环境、气候条件、燃料供应、老机组特点选择最佳可行技术。”相关专家建议。

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