火电深调隐藏“雷区”怎么破？

面对煤炭价格高企和电网调峰需求变化，今冬以来，多地纷纷按下煤电灵活性改造“加速键”。

近日，国家能源局华北监管局印发《京津唐电网燃煤发电机组灵活性改造能力验收监管暂行办法》（下称《办法》），通过对煤电机组进行灵活性改造，促进新能源发展和高效利用；福建亦发布征求意见稿，强调要“加大对火电机组深度调峰，引导火电机组灵活性改造”。而从企业近期实践看，煤电机组深度调峰期最低负荷率正不断探底新纪录。公开报道显示，有煤电机组负荷率甚至已低至15%。

但有企业人士近日就这一话题在接受记者采访时直言，当前，全国各地燃煤机组深度调峰的安全问题亟需引起重视，政府合理规划、有序引导必不可少。

“深度调峰能保安全就不错了，经济性已经完全放弃了。”京津冀某发电企业一线工作人员亦向记者坦言。

目标可期

以京津唐地区为例，其是我国四大工业基地之一，也是能源消费重地。面对新能源的快速发展对电力系统安全稳定运行和电力可靠供应的日益严峻挑战，火电机组深度调峰无疑是提升该地区新能源消纳水平、保障电网安全运行的重要举措。

《办法》明确，纯凝机组运行时实现出力下限不高于35%额定容量，出力上限保持100%额定容量运行；供热机组在保证供热需求的条件下，实现出力下限不高于40%额定容量，出力上限不低于85%额定容量运行。

记者了解到，京津唐地区早已开始谋划煤电的灵活性改造。去年5月即计划对32台总容量1516万千瓦机组开展20%深度调峰改造，对8台总容量262万千瓦的机组开展20%—50%不同程度深度调峰改造。

据介绍，相关机组改造后共计可提升京津唐电网负荷低谷调峰能力410万千瓦，相当于增加约600万千瓦风电机组建设空间，预计全年可增加新能源发电量120亿千瓦时。

《办法》提出的上述目标是否可行？中国人民大学国家发展与战略研究院研究员王克认为，“技术上不存在难度”。

“根据锅炉、汽轮机和辅机的特征，国内试点示范项目灵活性改造最小技术出力可低至30%—35%额定容量，部分机组可以低至20%—25%。”王克说。

多重掣肘待解

深度调峰，目的在于平衡新能源出力不均的特性。简言之，新能源大发时常规机组要尽可能减少出力。上述工作人员表示，深度调峰是为了消纳新能源，但新能源最大的特点是不稳定，这就要求机组负荷多频次、大幅度变化，此时对机组设备寿命损伤较大，特别是汽轮机、锅炉等核心部件。

“具体而言，深度调峰需要机组频繁快速变负荷，甚至快速启停，易产生锅炉炉膛应力变形，分离器等厚壁容器、发电机及主管道性能劣化，汽轮机被腐蚀等，造成发电机组主设备故障。”华电电力科学研究院锅炉技术研究所所长孙海峰提出。

某发电企业研究人员蒋某亦告诉记者，我国推进火电机组深度调峰工作的时间很短，技术、经验普遍积累不足。尤其是大批亚临界、超临界机组，甚至一部分超超临界机组都是比较老式的设计，并没有考虑深度调峰的需要，因此在调峰深度、负荷变化速度、启动速度等方面存在先天不足，安全风险和寿命损耗都显著增加。煤电机组对一些隐藏的风险缺乏监测手段，只能冒着风险先试先做，定期检查设备部件损伤情况。

除了运行“稳定关”，能耗“管控关”也是深调期间的“烫手山芋”。上述工作人员表示，低负荷运行机组热耗增加、效率下降，造成能耗异常的现象，特别是超（超）临界机组，机组经济性下降，直接影响机组能耗对标。

政策护航不可少

这些隐藏“雷区”怎么解决？业内人士普遍认为，单纯依靠煤电厂自身并不能解决问题，政企通力合作才是关键。

蒋某认为，深度调峰可以通过政策或市场手段奖励，但不要强制要求。“近几年煤电行业经济效益下降，电厂技术骨干流失增多，设备多因检修不足运行状态欠佳，安全生产压力越来越大。在这种情况下开展深度调峰工作，形势不容乐观。目前很多电厂亏损严重，如再投入大量资金进行改造，困难可想而知。”

在王克看来，目前针对不同类型煤电机组的灵活性改造仍缺乏标准和规范，相关部门须做好灵活性改造技术路线规划，加强机组运行维护和寿命管理、检验维修等工作。

孙海峰建议，总结国内煤电灵活性改造试点区域的示范经验，分析辅助服务市场实际运转中存在的问题，尽快开展机组灵活性调峰相关政策、标准制定和完善工作。“考虑到低负荷运行期间煤耗上升、运维成本增加、设备老化速率上升，应完善辅助服务补偿政策。同时研究改造投资压力疏导机制，制定改造补助或优惠财税政策，激励灵活性改造工作。”