火电深度调峰的单位发电成本约0.04元/千瓦时,在各类有偿调峰方式中具备显著经济性。随着新能源并网规模持续扩大,系统对灵活调节资源的需求快速增长,而火电灵活性改造作为当前最具性价比的调峰手段,其存量机组改造节奏与新增调峰需求之间仍存在明显缺口。

调峰成本对比:火电改造为何是优选

从各类有偿调峰方式的单位发电成本看,煤电深度调峰约0.04元/千瓦时,显著低于抽水蓄能(0.06元/千瓦时)、气电启停(0.48元/千瓦时)以及磷酸铁锂电池(1.12元/千瓦时)和全钒液流电池(1.75元/千瓦时)等电化学储能路线。这意味着在现有技术条件下,火电灵活性改造是提升系统调节能力最具经济性的路径之一。

不过,经济性优势并不等于改造进度无忧。历史经验显示,“十三五”期间规划火电灵活性改造2.2亿千瓦,但截至2019年底实际完成量仅约规划的四分之一(5775万千瓦),主要受制于激励措施不足。如今新能源装机持续增长,调峰资源稀缺性上升,叠加容量电价等补贴政策与电力市场化改革,火电企业改造动力明显增强。

供需缺口:存量改造节奏与新增调峰需求

从规划目标看,“十四五”期间全国煤电机组改造升级明确要求存量机组灵活性改造“应改尽改”,计划完成2亿千瓦改造规模,可增加系统调节能力3000—4000万千瓦。相比“十三五”实际完成量,这一目标意味着改造体量需大幅提速。

但需求端的增长更为迅猛。西北区域弃风弃光原因模拟数据显示,调峰能力不足在多数省份弃风弃光因素中占比持续攀升——以甘肃为例,2020年弃风原因中调峰能力不足占74.2%,弃光原因中占69.9%;宁夏两项占比分别达94.2%96.6%。随着新能源发电量占比继续提升,电网对灵活调节资源的需求曲线将更为陡峭,而火电改造从立项到投产需要周期,供给释放节奏与需求增长之间天然存在时间错配。

从设备端看,改造市场空间同样可观。煤电项目设备购置费用约占总造价的40%,据此测算,未来三年火电设备市场空间约在2500亿—3000亿元之间。改造类型上,纯凝机组改造约需8600万元,热电联产机组因涉及储热、循环等辅助系统改造,成本约为纯凝机组的1.5倍(约1.33亿元)。

常见问题

火电灵活性改造主要改哪些设备?

火电灵活性改造涉及主机设备和辅助设备两大类。主机设备包括锅炉、汽轮机和发电机;辅助设备则因技术路线而异,热电联产机组常见的改造路线包括切除低压缸进汽、蓄热罐、旁路供热和电锅炉等,不同路线各有适用条件和优劣势。

为什么“十三五”改造不及预期?

主要原因是激励措施不足,导致火电企业缺乏改造动力。当时规划“三北”地区热电机组改造约1.33亿千瓦、纯凝机组约8200万千瓦,但实际推进缓慢。当前情况已发生变化——新能源大规模并网使调峰资源更加稀缺,各地出台容量电价等补贴政策,加上电力市场化改革推进,企业改造积极性明显提升。

火电灵活性改造相比储能,经济性优势有多大?

煤电深度调峰单位发电成本约0.04元/千瓦时,抽水蓄能约0.06元/千瓦时,而磷酸铁锂电池约1.12元/千瓦时、全钒液流电池约1.75元/千瓦时。火电改造在当前技术条件下具备明显的成本优势,这也是其在调峰资源供给中扮演关键角色的原因。

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