积极发展需求侧资源。
1.科学制定30万千瓦级煤电的发展路径
到2025年,山东省有4台35万千瓦级(总装机140万千瓦)的在建机组投运,同时还有 14台30万千瓦级煤电机组(总计459万千瓦)服役期将达到或者超过30年,因此为了满足山 东省能源保供需求(所需容量4815万千瓦),应做好这14台机组的延寿工作和采用“上大压 小”的方式对这些机组实现容量替代。 到2030年,山东省将有13台煤电机组达到服役年龄,总计418万千瓦。考虑到山东省在 2030年仅需要3946万千瓦(较2025年削减869万千瓦)的煤电机组保障能源安全(调峰、供 电、供热),应着手推动这27台亚临界煤电机组(总计877万千瓦)中的大部分有序退出。 到2030年前,暂不考虑服役期未满30年煤电机组的提前退出。
在2030年之后,随着清洁能源的规模化发展以及“碳中和”愿景下削减碳排放量的强 约束,山东省应进一步加快30万千瓦级煤电机组的退出步伐。在2035年和2040年,山东省 30万千瓦级煤电机组的需求进一步下降至2833万千瓦和2148万千瓦。除了着手推动到2035 年服役期满的8台(总计253万千瓦)和到2040年服役期满的26台(总计844.5万千瓦)煤电 机组的有序退出,还应该考虑少量服役期未满30年的亚临界机组的提前退出,转为安全备用 机组。
对于近中期服役期满的30万千瓦级机组,在机组能耗水平符合国家要求的前提下且确 有必要延寿的,应当予以延寿以避免重复投资,降低社会整体用电成本。延寿机组一方面尽 量燃烧设计煤种或较优质煤,减少结焦,控制灰量,提高制粉系统、锅炉炉管及布袋等设备 寿命。另一方面应提高设备检修频次,通过缩短防磨防爆检查周期等方式,提高设备运行寿 命。通过技术改造让延寿机组的供电标准煤耗不高于300克/千瓦时。建议对延寿机组可以通 过竞价方式形成容量补偿价格或执行统一容量电价,实现社会利益最大化。
2.加强灵活性改造方面的政策支持力度
一是建议因设备安全导致非计划停机情况下应免除考核。例如:由于机组低负荷下燃烧 稳定性较差,试验期间如果出现风机、给水泵等重要辅机突发故障,机组有跳闸风险;机组 在超深调低负荷下运行存在不稳定,应尽量减少电网一次调频对其扰动;在高、低负荷段对 燃烧稳定有一定影响;对于中储式制粉系统非供热季如遇到连续长时间低负荷时段运行,则 无法满足上层排粉机的启动需求等情况。 二是建议明确储能项目用电按照厂用电测算,促进其在热电解耦中的应用。以开展熔盐 储能改造为例,目前项目充电按照厂用电管理,但统计上不计入厂用电,导致熔盐项目难以 推进。若电熔盐储能耗电按照厂用电进行测算,减少充电成本,项目能够满足投资回收期的 相关要求。
三是建议在现货系统中建立单列切缸机组,合理给予切缸机组容量补偿。目前现货系统 中将切缸机组视为高背压机组,认为其因为供热约束达不到额定出力能力。实际上切缸机组 可以达到机组额定出力能力。 四是在制定煤耗标准时,建议增加前置条件,考虑机组不同调峰深度对供电标准煤耗的 影响。对于灵活性改造后的机组,参与调峰时,特别是参与深度调峰的机组,深调后机组出 力小,煤耗显著增加,另外在深调和顶峰的过程中煤耗也会增加,满足不了标准要求,应增 加前置条件,比如正常运行机组、不参与调峰机组或者调峰在多少以内的机组等。
3.加强供热改造和系统优化
一是科学改造存量机组。结合煤电行业转型升级,重点对集中关停小煤电机组区域周边 的中大型煤电机组实施切缸或高背压改造,实现热力接续替代。支持新增热负荷需求相对较 小的煤电机组因地制宜实施连通管改造或低真空供热改造。鼓励供热量较大的煤电机组充分 回收利用电厂余热,满足新增热负荷需求。 二是大力推广长输供热。打破区域限制,整合热力资源,大力推广大温差、长距离供热 技术,着力整合供热资源,推动配套热网建设和老旧管网改造,加快实现热网互联互通、各 类热源联网运行。
三是优化热力供需布局。重点在工业热负荷集中和居民供暖需求大的区域,布局新建大 型热电联产机组,替代周边小煤电机组和供热锅炉。支持有工业热负荷需求的企业,向大型 煤电机组周边发展,降低对小煤电机组供热依赖。鼓励“项目跟着汽源走”,新上用汽需求大的工业园区和企业,支持依托现有大型煤电机组规划布局。 四是优化供热方式。通过合理利用热网的蓄热能力等多种方式,保证机组负荷在合理的 区间内,高峰顶得上,低谷降得下,适应现货方式下的运行方式。坚持错峰供热供汽。建立 热力用户沟通机制,协调用户根据计划安排生产,努力扩大机组可调出力范围。 五是加快热力价格改革。热价定价需充分考虑电力市场改革后产生的热电矛盾,供热业 务影响机组灵活性和机组可用容量,在电力现货市场损失机会成本,采暖供热业务持续处于 巨额亏损状态,严重影响企业经营效益,应对这部分损失提出可行的计算指导方案,在热价 调整中给予支持或出台煤热联动机制,缩减热源企业亏损额。 六是区分机组功能。建议热电比在50%以上的机组可以定义为热电联产机组,在参与调 峰过程中考虑供热的影响,不管是深调还是顶峰都有一定的限制,在容量补偿和煤耗考核方 面都应该放宽要求;对于热电比小于50%的煤电机组,可以定义为兼顾供热机组,它们的主 要任务是调峰,可以按照现有政策执行。
4.大力发展非煤灵活性资源和非煤供热资源
随着山东省风、光等新能源装机容量持续增多,电力系统平衡、清洁能源消纳的问题日 益凸显。除建设煤电对清洁能源消纳能力外,还应大力建设非煤电力调节资源。通过报告前 文的敏感性分析可以看出,发展新型储能、抽水蓄能、燃气发电、核电等灵活性资源和清洁 供热资源,30万千瓦级煤电的装机规模可以大幅下降。 一是在供应侧加快布局抽水蓄能、气电、新型储能等作为灵活电源,发挥抽水蓄能安全 稳定、大容量系统级储能和气电建设时间较短、爬坡和深调能力强的特点,从供应侧提高电 力系统灵活性,最大限度避免煤电机组的调峰需求。
二是积极发展需求侧资源。通过设计有效的电价机制和反映资源稀缺性的电力市场,促 进分布式光伏与风电、新型储能、电动汽车,以及可中断、可调节负荷等各类需求侧灵活性 资源的有效整合和系统管理,平抑电网峰谷差,满足尖峰负荷缺口,提升电力系统灵活调节 水平和安全保障水平。 三是大力发展新型储能设施。新型储能在维护电力系统的安全稳定以及支撑可再生能源 消纳方面发挥着重要作用,除了迅速响应负荷变化,还可以帮助电网维持频率和电压稳定, 平滑可再生能源输出等。要从全局规划出发,统筹考虑可再生能源消纳目标、不同储能技术 类型特点和电力系统安全可靠性等因素,采用市场化的手段合理有序引导储能发展,推动形成包括锂离子电池、压缩空气储能、液流电池储能和飞轮储能等在内的多元化发展格局。
四是增加风光发电出力预测精度,从源头减少电力系统灵活调节需求。通过聘请气象学 家、开发基于神经网络预测分析算法和软件、打造小地域空间、多时间尺度的精细化预报系 统、定期评估和调整预测机制等措施,实现对风光出力的精准预测,从源头上减少电力系统 灵活性的需求。这不仅包括集中式可再生能源,还包括分布式可再生能源。 五是适度降低新能源的利用率,保持一定的出力余量不仅能够大幅降低电力系统灵活性 资源的投资成本,还能保持新能源为电力系统提供一定程度的向上爬坡能力。 六是提升风光储和煤电的融合发展水平。目前在新能源强制配储政策下储能利用率不 高,加装储能仅为满足并网的前置条件,电网调度频率低,造成大量资源浪费。未来应该加 强储能与风光的融合发展,并通过30万千瓦级煤电机组提供基本支撑,整体作为综合能源基 地实现自我平衡。在实现新能源高比例的情况下,减少对大电网安全稳定运行的冲击。建议 这一方面进一步拓展相关技术路径,并给予政策支持。
在供热领域,山东省应加强新能源供热、生物质供热、核能供热、热泵技术、燃气供热 的设备攻关与技术攻关,明确不同技术路线的适用条件、技术要求、运维服务标准等,根据 不同经济条件的用户,提供梯级技术清单、多能互补或技术组合型方案,并比较经济成本、 运行费用、功能特点、环保性能等,以满足不同用户需求,确保不降低供热质量的情况下终 端用户费用可承受。 此外,推动供热产业积极融入智慧城市的建设,加快推进智能供热系统建设,以采暖用 户为中心,构建多能互补清洁热源供给、源网站户一体化智能调控、按需智能供热、优质便 民服务的现代供热体系,实现供热节能降耗由“量”的变化转变为“质”的提升。
5.进一步完善电力市场建设
当前电力系统高比例新能源接入电网,煤电机组“大容量挂网、低负荷运行、高频率调 峰”成为常态,电厂面临经济性和安全性双重风险。30万千瓦级煤电机组应侧重电力市场, 积极参与辅助服务市场。在非供热季参与启停调峰;调频辅助服务市场“应投尽投”,获取 调频辅助服务费用,减少分摊费用;积极参与爬坡辅助服务市场。 一是优化煤电容量电价机制。一方面多数30万千瓦级煤电机组担任居民供暖供热任务, 在供暖煤热联动机制建立前,建议保民生供热机组在供热季期间提报的降出力不进行扣除, 享受全容量容量电价。另一方面煤电容量电价应考虑机组调峰所带来运维成本增加。目前煤电机组调峰能力开发已经接近极限,再增强调峰能力需要较多的设备改造,改造成本增加较 多,且目前尚缺乏论证成熟的调峰技术。同时由于机组长期深度调峰和频繁启停导致设备损 耗增加,机组检修成本增加,在市场化容量补偿核定电厂固定成本时需考虑设备损耗和检修 费用增加等灵活性改造投入的回收。
二是不断完善电力现货市场建设。受政府限价的政策影响,现货价格上行空间受到限 制,现货出清价格频繁触发监管限值,进而使得电力现货市场不能准确反映在实际销售中电 力的具体价格范围,发电成本难以向用户侧传导。建议逐步放开现货市场价格管制,让现货 市场成为反映市场供需变化的电能量价格,发挥市场在电力资源配置中的决定性作用。允许 煤电机组在电力市场中通过调整其发电策略,以应对电价的波动来优化其经济收益。 具体来说,这种策略包括在电力市场电价较高时增加发电量,以此提高销售电力的收 入。这种做法不仅可以增加煤电机组的直接收益,还有助于平衡市场供需关系,提高整体市 场效率。通过这种灵活的发电调度,煤电机组能够更有效地参与市场竞争,增强其市场适应 性和经济可持续性。现货市场价差的放松管制也有利于储能、储热设施、需求响应、虚拟电 厂的大力发展,进一步挖掘其灵活性发展潜力。
三是完善辅助服务市场建设,科学确定辅助服务需求,合理设置有偿辅助服务品种, 规范辅助服务计价等市场规则。按照“谁服务、谁获利,谁受益、谁承担”的总体原则,不 断完善辅助服务价格形成机制,推动辅助服务费用规范有序传导分担,充分调动灵活调节资 源主动参与系统调节积极性。目前,山东省已建立起包括调频、备用、爬坡、黑启动等辅助 服务品种,但辅助服务仍采用固定补偿机制,较为依赖人为设定,没有通过市场化竞价机制 实现资源的优化配置,发现各辅助服务费用真正的成本。辅助费用的分摊也主要以发电侧为 主,且存在分摊费用不公平不透明的问题,并未真正的向终端用户传导。由于当前电网企业 按月度对并网主体辅助费用进行结算,有偿辅助服务补偿费用由接受该项有偿辅助服务的同 类型并网主体按上网电量的比例分摊,因而煤电企业成为有偿辅助费用的主要承担者。此 外,山东省还应允许和鼓励储热设施参与容量市场和辅助服务市场,获得合理收益,提高其 经济性。