電力系統(tǒng)靈活性提升困難重重

電力系統(tǒng)靈活性提升困難重重

調(diào)節(jié)能力不足是我國電力系統(tǒng)長期存在的關(guān)鍵短板?！峨娏Πl(fā)展“十三五”

規(guī)劃》為此制定了大規(guī)模推動JfcK董能建設(shè)、氣電建設(shè)、她靈活性改造的目標(biāo),

但目前來看，目標(biāo)全部落空已無懸念

國際能源署日前發(fā)布的《2020年世界能源展望》預(yù)計，未來10年全球電力

需求增量的八成將依靠可再生能源來滿足；“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)

到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”目標(biāo)的提出，也決定了我國未來將進(jìn)

一步大幅提高風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源電力占比，推動電力系統(tǒng)向清潔低碳

轉(zhuǎn)型。但風(fēng)電、光伏發(fā)電等清潔電源波動性特征明顯，電力輸出極不穩(wěn)定，需要

電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)。而橫向?qū)Ρ绕渌履茉凑急容^高國家的電力系統(tǒng)，靈活性

不足恰是我國電力系統(tǒng)的關(guān)鍵短板。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會稍早前發(fā)布的《煤電機(jī)組靈活性運(yùn)行政策研究》顯示，

目前國際上新能源發(fā)展較好的國家，靈活電源比重普遍較高，其中，西班牙、德

國、美國占比分別為3娛、18與、49%。反觀以煤電為主力電源的我國，抽水蓄能、

燃?xì)獍l(fā)電等靈活調(diào)節(jié)電源裝機(jī)占比還不到6機(jī)其中，“三北”地區(qū)新能源富集,

風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)分別占全國的72樂61%,但靈活調(diào)節(jié)電源卻不足3%調(diào)

節(jié)能力先天不足。

為增加靈活性電源占比、提升電力系統(tǒng)靈活性，《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》

明確提出，“十三五”期間，將在“三北”地區(qū)推行熱電機(jī)組靈活性改造約1.33

億千瓦、純凝機(jī)組改造約8200萬千瓦；抽水蓄能電站裝機(jī)達(dá)到4000萬千瓦左右；

全國氣電裝機(jī)2020年達(dá)到1.1億千瓦以上。然而，“十三五”收官在即，電力

系統(tǒng)靈活性提升目標(biāo)卻遠(yuǎn)未完成：截至2020年9月底，我國氣電裝機(jī)容量9637

萬千瓦、抽水蓄能裝機(jī)容量3089萬千瓦，均大幅低于規(guī)劃目標(biāo)；煤電靈活性改

造進(jìn)度更為緩慢，截至2019年底，只改造完成5775萬千瓦，僅為目標(biāo)改造容量

的1/4,且截至目前情況并無明顯改觀。

激勵機(jī)制不暢

改造動力嚴(yán)重不足

記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，無論是抽蓄、氣電建設(shè)，還是煤電靈活性改造，都卡在

了“不賺錢”上。

廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長林伯強(qiáng)指出，抽水蓄能電站前期投資大、

建設(shè)周期長，非常依賴足夠高的電價來收回成本?！背樾铍娬驹谟秒姷凸葧r從電

網(wǎng)購電，在用電高峰時向電網(wǎng)售電，靠低買高賣‘吃差價'收回投資。但當(dāng)前我

國電價機(jī)制不到位，大部分電網(wǎng)的峰谷電價差都不夠大，電站不賺錢，央企都很

難激勵，更不用說民間資本了。這是制約抽蓄發(fā)展的關(guān)鍵問題?！?/p>

近年來經(jīng)營壓力巨大的煤電企業(yè)，對改造成本與調(diào)峰價格的不匹配也十分敏

感。甘肅某煤電企業(yè)負(fù)責(zé)人直言，一些60萬千瓦甚至100萬千瓦級的機(jī)組都在

參與調(diào)峰，出力不高的情況下，大型機(jī)組低煤耗、低排放、高效率的優(yōu)勢無從體

現(xiàn)，運(yùn)行成本極高；煤電靈活性改造單位千瓦調(diào)峰容量成本約在500—1500元；

加上后期運(yùn)維等成本，若沒有合理經(jīng)濟(jì)回報，電廠難以承擔(dān)調(diào)峰損失?！半m然煤

電靈活性改造相比新建抽蓄、燃?xì)怆娬境杀靖停⒈〉恼{(diào)峰補(bǔ)貼也難以激發(fā)

煤電企業(yè)改造意愿。”

同樣的問題也出現(xiàn)在氣電身上。國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所

研究員郭焦鋒說：“事實上，氣電調(diào)峰是雙向的。一方面，作為電力生產(chǎn)方，氣

電可以參與電力系統(tǒng)的調(diào)峰：另一方面，作為天然氣使用方，氣電也可以參與天

然氣系統(tǒng)的調(diào)峰。但目前我國缺少電力調(diào)峰和天然氣調(diào)峰的補(bǔ)償政策，氣電的雙

向調(diào)峰均難以得到合理回報?！?/p>

“三種靈活性電源一一抽蓄、氣電、靈活性煤電目前面臨的共性問題，還是

沒有長期可預(yù)見的盈利模式?！?/p>

華北電力大學(xué)教授袁家海說，目前大部分地區(qū)對于靈活性電源提供的調(diào)節(jié)服

務(wù)是通過政府補(bǔ)貼、補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行。“氣電方面，現(xiàn)在只有個別發(fā)達(dá)地區(qū)可以

補(bǔ)貼得起，并且廣東、浙江等地也在逐漸改革補(bǔ)貼政策。而煤電靈活性改造方面,

比較典型的東北地區(qū)出臺了深度調(diào)峰機(jī)制，取得了一定成效，但本質(zhì)上這種補(bǔ)償

機(jī)制并不能長期、更大規(guī)模地延續(xù)?！?/p>

煤電過剩

靈活性改造陷入路徑依賴

然而，有觀點(diǎn)認(rèn)為，相比價格機(jī)制的不到位，抽蓄、氣電規(guī)模難以達(dá)標(biāo)的更

深層次阻力，來源于“十三五”初期新建煤電機(jī)組的過剩問題。

“抽蓄、氣電的出力調(diào)節(jié)范圍都可以達(dá)到0-100%,而煤電目前壓負(fù)荷最低

也就能達(dá)到20%左右的水平，調(diào)節(jié)性能明顯不如抽蓄、氣電，還會影響效率、污

染物控制等。抽蓄還可以將風(fēng)、光富余電力儲存起來，但煤電不行。抽水蓄能規(guī)

劃最初希望到2020年底達(dá)到1億千瓦，‘十二五'降到了6000萬千瓦，'十三

五'乂降到4000萬千瓦。抽蓄規(guī)劃目標(biāo)一降再降，但仍然沒有完成，很大程度

上是受了煤電過剩的影響?！敝袊Πl(fā)電工程學(xué)會副秘書長張博庭認(rèn)為，“現(xiàn)

在的情況是，一邊是電網(wǎng)需要靈活性電源，一邊是大量現(xiàn)成的、閑置的煤電機(jī)組

可以接受靈活性調(diào)度。這就放大了抽蓄和氣電在資源約束、投資、價格等方面的

劣勢。電力系統(tǒng)也形成了對煤電的‘路徑依賴'.抽蓄、氣電沒有了市場空間，

自然也就失去了競爭力?！?/p>

但一位不愿具名的電網(wǎng)公司研究人員直言，各省電網(wǎng)差異較大，電力系統(tǒng)究

竟需要何種規(guī)模、何種路線的靈活性資源并不能一概而論。“例如，寧夏當(dāng)?shù)氐?/p>

煤電調(diào)節(jié)能力當(dāng)前已經(jīng)發(fā)揮得很充分，旦西北地區(qū)整體水電調(diào)節(jié)能力已經(jīng)使用殆

盡。西北地區(qū)蒸發(fā)量大，抽蓄效率不高，寧夏地區(qū)的煤電未來還要考慮為整個西

北電網(wǎng)服務(wù)。因此，到底建什么、建多少，每個地方需要具體分析?！?/p>

上述研究人員進(jìn)一步指出，從現(xiàn)狀來看，存量煤電的靈活性改造是提升系統(tǒng)

靈活性最現(xiàn)實、經(jīng)濟(jì)的方式，存量改造應(yīng)優(yōu)先于新建增量?！按蠼焐系臅r代過

去了，應(yīng)該走精益化發(fā)展的道路。但一方面，地方仍然有通過新建煤電、抽蓄來

拉動投資的需求，另一方面，從調(diào)度的角度講，你是愿意系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力寬裕一些,

還是卡著極限天天操心呢？”

“減碳”當(dāng)頭

政策、市場需雙管齊下

盡管三個主流靈活性電源的建設(shè)、改造均未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，但根據(jù)國網(wǎng)公司

統(tǒng)計，2019年，該公司經(jīng)營區(qū)新能源利用率高達(dá)96.7%,完成了2019年初制定

的“新能源利用率達(dá)95%以上”的目標(biāo)。在靈活性資源支撐力度未達(dá)預(yù)期的同時,

全國平均棄風(fēng)、棄光率已分別降至儀和2玳

“其中一大因素是來源于用電需求超預(yù)期的增長，當(dāng)然電網(wǎng)公司在其中也做

了大量工作，包括推進(jìn)跨區(qū)域省間富余可再生能源電力的日前現(xiàn)貨交易等。國網(wǎng)

公司印發(fā)的《促進(jìn)新能源發(fā)展白皮書2018》中提出的20項具體措施，都在同步

推進(jìn)?！鼻笆鲭娋W(wǎng)公司人員說。

袁家海說：“由此可以看出，靈活性資源的不足，客觀上也倒逼電網(wǎng)作出了

調(diào)整，包括調(diào)動各個通道的富余能力促進(jìn)電網(wǎng)之間更好地互濟(jì)等。但也應(yīng)看到，

電網(wǎng)自身機(jī)制的優(yōu)化也是有限度的O現(xiàn)在很多地區(qū)要求新建可再生能源項目配置

儲能，或要求新能源場站具備一次調(diào)頻能力。正是靈活性資源缺乏，提高了可再

生能源發(fā)展的門檻?！?/p>

多位受訪專家認(rèn)為，未來要實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，必然會大幅提高可再

生能源接入系統(tǒng)的比例，現(xiàn)有的靈活性資源建設(shè)模式和步伐將無法滿足未來需

求。

“提高系統(tǒng)靈活性、促進(jìn)可再生能源消納，就是要推進(jìn)能源革命。如果系統(tǒng)

運(yùn)行反過來越來越依賴煤電，能源革命就還是沒有邁開步伐?！睆埐┩ブ毖裕?/p>

設(shè)現(xiàn)在電力系統(tǒng)減少2-3億千瓦煤電，增加5000萬千瓦抽蓄，讓煤電都以5000

或6000的利用小時數(shù)基荷運(yùn)行，整個發(fā)電、電力行業(yè)的成本都將大幅下降?！艾F(xiàn)

階段應(yīng)盡可能減少煤電新建項目，讓存量煤電按照容量等級各自發(fā)揮應(yīng)有的作

用，避免更大規(guī)模的投資浪費(fèi)，并盡快明確煤電退出