1、火電靈活性改造概述
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國火電靈活性改造行業(yè)現狀深度研究與發(fā)展趨勢分析報告（2024-2031年）》顯示，提高火電靈活性主要是指增加火電機組的出力變化范圍，響應復合變化或調度指令的能力。目前，國內煤電靈活性改造的核心目標是降低最小出力、快速啟停、快速升降負荷等，其中降低最小出力即增加調峰能力，是目前最為廣泛和主要的改造目標。
火電靈活性改造分類(lèi)
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火電靈活性改造又可以分為常規火電機組（純凝機組）和供熱機組（熱電聯(lián)產(chǎn)機組）的靈活性改造。常規火電機組，指的是蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電，通過(guò)其中各級葉片做功后，乏汽全部進(jìn)入凝結器凝結為水的機組；供熱機組，指的是在葉片中間抽出一部分蒸汽供給熱網(wǎng)的機組。兩種機組的運行方式不同，靈活性改造路線(xiàn)也有所差異。
純凝機組、熱電聯(lián)產(chǎn)機組靈活性改造技術(shù)特點(diǎn)
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機組類(lèi)型 |
技術(shù)特點(diǎn) |
改造需求 |
技術(shù)方案 |
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純凝機組 |
低負荷運行能力強，負荷調節靈活 |
1）解決制煤、鍋爐、汽機、輔機、排放系統的低負荷運行適應性問(wèn)題重點(diǎn)關(guān)注低負荷排放和設備磨損及壽命問(wèn)題 |
1）磨煤機改造2）低負荷穩燃、脫硝技術(shù)汽機系統適應性改造 |
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熱電聯(lián)產(chǎn)機組 |
1）熱電耦合2）供熱時(shí)調節能力差 |
1）增加供熱能力，降低供熱時(shí)的強迫出力2）利用熱儲能實(shí)現電解耦 |
1）汽輪機旁路抽汽供熱術(shù)2）低壓缸零出力供熱技術(shù)3）高背壓改造4）電極鍋爐供熱技術(shù)5）電鍋爐固體儲熱技術(shù) |
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2、政策多方面助推，火電靈活性改造積極性提高
煤電向基礎保障性和系統調節性電源并重轉型是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要和國家能源政策重要導向。近年來(lái)，國家通過(guò)政策支持從多方面提升火電靈活性改造積極性。例如，2024年1月，國家發(fā)展改革委、國家能源局《關(guān)于加強電網(wǎng)調峰儲能和智能化調度能力建設的指導意見(jiàn)》指出，為更好統籌發(fā)展和安全，保障電力安全穩定供應，推動(dòng)能源電力清潔低碳轉型，現著(zhù)力提升支撐性電源調峰能力，深入開(kāi)展煤電機組靈活性改造，到2027年存量煤電機組實(shí)現“應改盡改”。在新能源占比較高、調峰能力不足的地區，在確保安全的前提下探索煤電機組深度調峰，最小發(fā)電出力達到30%額定負荷以下。
《關(guān)于加強電網(wǎng)調峰儲能和智能化調度能力建設的指導意見(jiàn)》
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政策方向 |
政策內容 |
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加強調峰能力建設 |
1.著(zhù)力提升支撐性電源調峰能力。深入開(kāi)展煤電機組靈活性改造，到2027年存量煤電機組實(shí)現“應改盡改”。2.統籌提升可再生能源調峰能力。積極推動(dòng)流域龍頭水庫電站建設，推動(dòng)水電擴機增容及發(fā)電潛力利用，開(kāi)展梯級水電站協(xié)同優(yōu)化調度，提升水電調峰能力。充分發(fā)揮光熱發(fā)電的調峰作用。3.充分發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)化資源配置平臺作用，加強可再生能源基地、調節性資源和輸電通道的協(xié)同，強化送受端網(wǎng)架建設，支撐風(fēng)光水火儲等多能打捆送出。4.全面推進(jìn)需求側資源常態(tài)化參與電力系統調峰。 |
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推進(jìn)儲能能力建設 |
5.做好抽水蓄能電站規劃建設。綜合考慮電力系統需求和抽水蓄能站點(diǎn)資源建設條件，在滿(mǎn)足本地自用需求的基礎上，優(yōu)化配置區域內省間抽水蓄能資源，統籌規劃抽水蓄能與其他調節資源，合理布局、科學(xué)有序開(kāi)發(fā)建設抽水蓄能電站6.推進(jìn)電源側新型儲能建設。鼓勵新能源企業(yè)通過(guò)自建、共建和租賃等方式靈活配置新型儲能，結合系統需求合理確定儲能配置規模，提升新能源消納利用水平、容量支撐能力和涉網(wǎng)安全性能7.優(yōu)化電力輸、配環(huán)節新型儲能發(fā)展規模和布局。在電網(wǎng)關(guān)鍵節點(diǎn)，結合系統運行需求優(yōu)化布局電網(wǎng)側儲能，鼓勵建設獨立儲能，更好發(fā)揮調峰、調頻等多種調節功能，提升儲能運行效益8.發(fā)展用戶(hù)側新型儲能。圍繞大數據中心、5G基站、工業(yè)園區等終端用戶(hù)，依托源網(wǎng)荷儲一體化模式合理配置用戶(hù)側儲能，提升用戶(hù)供電可靠性和分布式新能源就地消納能力9.推動(dòng)新型儲能技術(shù)多元化協(xié)調發(fā)展。充分發(fā)揮各類(lèi)新型儲能的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，結合電力系統不同應用場(chǎng)景需求，選取適宜的技術(shù)路線(xiàn)。圍繞高安全、大容量、低成本、長(cháng)壽命等要求，開(kāi)展關(guān)鍵核心技術(shù)裝備集成創(chuàng )新和攻關(guān)，著(zhù)力攻克長(cháng)時(shí)儲能技術(shù)，解決新能源大規模并網(wǎng)帶來(lái)的日以上時(shí)間尺度的系統調節需求。 |
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推動(dòng)智能化調度能力建設 |
10.推進(jìn)新型電力調度支持系統建設。推動(dòng)“云大物移智鏈邊”、5G等先進(jìn)數字信息技術(shù)在電力系統各環(huán)節廣泛應用，增強氣象、天氣、水情及源網(wǎng)荷儲各側狀態(tài)數據實(shí)時(shí)采集、感知和處理能力，實(shí)現海量資源的可觀(guān)、可測、可調、可控，提升電源、儲能、負荷與電網(wǎng)的協(xié)同互動(dòng)能力11.提升大電網(wǎng)跨省跨區協(xié)調調度能力。充分利用我國地域遼闊、各區域負荷特性和新能源資源存在差異、互補潛力較大的特點(diǎn)，挖掘跨省跨區送受端調節資源的互濟潛力，通過(guò)靈活調度動(dòng)態(tài)優(yōu)化送電曲線(xiàn)，實(shí)現更大范圍的電力供需平衡和新能源消納。12.健全新型配電網(wǎng)調度運行機制。推動(dòng)配電網(wǎng)調度控制技術(shù)升級，實(shí)現動(dòng)態(tài)感知、精準控制，推動(dòng)主網(wǎng)和配網(wǎng)協(xié)同運行，提升靈活互動(dòng)調節能力。13.探索多能源品種和源網(wǎng)荷儲協(xié)同調度機制。依托多能互補發(fā)展模式，探索流域水風(fēng)光一體化基地聯(lián)合調度機制以及風(fēng)光水火儲多品種電源一體化協(xié)同調度機制，提升大型可再生能源基地整體調節性能 |
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強化市場(chǎng)機制和政策支持保障 |
14.積極推動(dòng)各類(lèi)調節資源參與電力市場(chǎng)。明確源網(wǎng)荷各側調節資源和風(fēng)光儲聯(lián)合單元、負荷聚合商、虛擬電廠(chǎng)等主體的獨立市場(chǎng)地位。15.建立健全促進(jìn)調節資源發(fā)展的價(jià)格機制。綜合考慮電力系統需要和終端電價(jià)承受能力，落實(shí)煤電容量電價(jià)機制，健全儲能價(jià)格形成機制。16.健全完善管理體系。建立健全電力系統調峰、儲能和智能化調度相關(guān)技術(shù)標準和管理體系 |
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同時(shí)，國家還通過(guò)將調峰資源和新能源建設掛鉤提高靈活性改造積極性。例如，2021年8月，國家發(fā)改委出臺《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買(mǎi)調峰能力增加并網(wǎng)規模的通知》，鼓勵新能源發(fā)電企業(yè)自建或購買(mǎi)調峰資源，市場(chǎng)化并網(wǎng)的新增風(fēng)光項目的調峰配建比例超過(guò)20%的可優(yōu)先并網(wǎng)。各地政府也將火電靈活性改造總量與新能源建設掛鉤。湖北、新疆、內蒙古、河南等地，按企業(yè)火電靈活性改造新增調峰容量按1-2.5倍配套新能源建設指標。
各地區火電靈活性改造配置新能源指標的政策要求
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日期 |
省份 |
政策 |
主要內容 |
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2022/5/14 |
中央 |
《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案的通知》 |
完善調峰調頻電源補償機制，加大煤電機組靈活性改造、水電擴機、抽水蓄能和太陽(yáng)能熱發(fā)電項目建設力度，推動(dòng)新型儲能快速發(fā)展。 |
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2022/8/1 |
內蒙古 |
《內蒙古自治區火電靈活性改造消納新能源實(shí)施細則（2022年版）》 |
自治區內發(fā)電集團統籌本區域內火電靈活性制造改造，整合新增調節空間，按照新增調節空間1:1確定新能源規模。 |
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2022/9/5 |
河南 |
《關(guān)于2022年風(fēng)電和集中式光伏發(fā)電項目建設有關(guān)事項的通知》 |
照各煤電企業(yè)通過(guò)靈活性改造增加調峰能力的1.4倍配置新能源建設規模，總配置規模約880萬(wàn)千瓦。 |
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2022/10/12 |
山西 |
《山西省支持新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展2022年工作方案》 |
2022年擬安排風(fēng)電光伏發(fā)電規模400萬(wàn)千瓦左右，其中300萬(wàn)千瓦左右規模用于支持我省投資建設新能源產(chǎn)業(yè)鏈項目，100萬(wàn)千瓦左右規模用于支持積極推進(jìn)煤電靈活性改造。 |
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2022/11/2 |
貴州 |
《關(guān)于推動(dòng)煤電新能源一體化發(fā)展的工作措施（征求意見(jiàn)稿）》 |
現有煤電機組按靈活性改造新增調峰容量的2倍配置新能源建設指標，有富余調節容量的煤電項目，可按富余調節容量的2倍配置新能源建設指標 |
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2021/7/15 |
山東 |
《關(guān)于促進(jìn)全省可再生能源高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》 |
煤電新增深調能力的10%可作為所屬企業(yè)新建可再生能源項目的配套儲能容量 |
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2021/7/26 |
湖北 |
《關(guān)于2021年平價(jià)新能源項目開(kāi)發(fā)建設有關(guān)事項的通知》 |
一是風(fēng)光火互補基地。按照不超過(guò)煤電機組(含已完成靈活性改造的煤電)新增調峰容量的2.5倍配套新能源項目;二是風(fēng)光水(抽水蓄能)互補基地。按照不超過(guò)抽水蓄能電站容量的2倍配套新能源項目;三是風(fēng)光火(水)儲基地。按照不超過(guò)煤電新增調峰容量的2.5倍配套新能源項目或不超過(guò)抽水蓄能電站容量的2倍配套新能源項目。 |
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3、“十四五”期間，我國火電靈活性改造市場(chǎng)空間超過(guò)百億
按照國家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《全國煤電機組改造升級實(shí)施方案》，煤電機組靈活性改造應改盡改，“十四五”期間完成靈活性改造2億千瓦，增加系統調節能力3000-4000萬(wàn)千瓦，促進(jìn)新能源消納，實(shí)現煤電機組靈活制造規模1.5億千瓦，其中重點(diǎn)對“三北”地區30萬(wàn)千瓦級和部分60萬(wàn)千級燃煤機組進(jìn)行靈活性。
根據電力規劃設計總院副院長(cháng)姜士宏，“截至 2023 年底，我國存量煤電機組約11.6億千瓦?！濉蟀攵魏汀奈濉詠?lái)建成的很多煤電項目已考慮了靈活性運行需要，這部分機組可以認為暫無(wú)實(shí)施靈活性改造的需求。加上部分特殊燃料、特殊爐型煤電機組以及大量供熱機組實(shí)施靈活性改造的條件相對受限，粗略判斷現役機組中‘應該盡改’的總規模在5億—7億千瓦之間，扣除已經(jīng)實(shí)施改造的3億千瓦，2024年到2027年仍需改造2億—4億千瓦平均每年改造5000萬(wàn)千瓦到1億千瓦?！币浴度珖弘姍C組改造升級實(shí)施方案》中提及“十四五”完成靈活性改造2億千瓦為基本場(chǎng)景，假設每臺火電機組平均額定功率為45萬(wàn)千瓦，熱電聯(lián)產(chǎn)機組占比 90%，則對應十四五期間市場(chǎng)空間超過(guò)百億。
“十四五”期間火電靈活性改造空間測算
資料來(lái)源：觀(guān)研天下整理（WYD）
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