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随着能源结构调整加速、可再生能源接入比例提升,保障电网安全稳定运行的重要性日益凸显。对此,需要作为主力电源的煤电逐渐向基础保障性和系统调节性电源转型,煤电机组“三改联动”是关键路径之一。当前,全国煤电机组已完成“十四五”改造任务的八成以上。期间,电力企业仍普遍面临经济性难题,亟需破解。
■■“三北”重点推进灵活性改造
根据2021年10月发布的《国家发展改革委国家能源局关于开展全国煤电机组改造升级的通知》,预计“十四五”期间,煤电节能降碳改造规模不低于3.5亿千瓦、供热改造规模力争达到5000万千瓦、灵活性改造完成2亿千瓦。由电力规划设计总院发布的《中国电力发展报告2023》显示,“十四五”前两年,煤电“三改联动”改造规模合计超过4.85亿千瓦,完成“十四五”目标的约81%。其中,节能降碳改造1.52亿千瓦,灵活性改造1.88亿千瓦,供热改造1.45亿千瓦。
煤电“三改联动”亦是多地规划的重头戏。广西、广东、内蒙古、安徽等十余个省份纷纷提出,合理安排支撑性和调节性清洁煤电建设,有序推动煤电“三改联动”,保障能源供应安全。不过,部分地区“三改联动”的目标与进度披露较模糊,火电装机大省披露相对明确。
以火电装机前十名的省份为例,山东、山西、内蒙古、新疆、安徽都公布了“十四五”期间的“三改联动”目标。其中,山东、山西、内蒙古、新疆公布了2023年改造目标。例如,内蒙古先后公布了2023年和2025年之前的改造方案,并对灵活性改造和节能降耗改造分别设定目标,这也是装机前十名地区中目标设定最详细的地区。
相比之下,供热改造的目标设定相对模糊,仅黑龙江、湖南提及供热改造目标。改造目标设定情况有差异,与“三改联动”本身的侧重点有关。由于受到供热条件等限制,供热改造规模有限,但其又能给企业带来更高的经济效益,从实际情况看,各发电集团供热改造规模较大,目前已超过计划规模。
值得关注的是,“三北”地区风光资源富集,“十四五”期间为配合能源大基地密集布局、支持新能源消纳与送出,由此成为煤电机组灵活性改造的重点区域。例如,内蒙古自“十四五”以来,“三改联动”规模已经超过1500万千瓦;截至2022年底,山西全省40%以上的机组完成了“三改联动”;河北在2022年累计完成煤电机组改造34台;新疆在2022年共完成灵活性改造机组22台,合计1020万千瓦。根据《国家电网公司2022服务新能源发展报告》,到2025年,“三北”地区力争累计完成2.2亿千瓦火电灵活性改造,东中部地区累计完成1亿千瓦火电灵活性改造任务。
■■经济性仍是制约因素
在构建以新能源为主的低碳电力系统过程中,煤电转向支撑调节性电源是至关重要的一步,当灵活调峰电源达到总装机的10%-15%时,才能保障电力系统的安全稳定运行。随着可再生能源发展提速,提升电力系统调节能力迫在眉睫。事实上,煤电灵活性改造并非新鲜事物,《电力发展“十三五”规划》便已提出推动煤电机组灵活性改造2.2亿千瓦的目标。但截至2019年,全国累计完成煤电灵活性改造约5775万千瓦,仅占改造目标的25%左右。
“十三五”期间,制约煤电灵活性改造推进的重要原因之一,是推动改造的经济投入与回报失衡,煤电企业缺乏动力。直至目前,经济性问题仍是制约改造的主要难题,即改造前后投入的成本与收益不匹配。据测算,“十四五”期间改造资金需求超过1200亿元。以灵活性改造为例,单位千瓦投资在50-200元,一台30万千瓦机组改造需投入上千万元。实际上,煤电企业可能进行多项改造,动辄需要上亿元资金。改造后,煤电机组长期参与深度、频繁调峰,增加设备老化和提早失效风险,进一步导致机组运维成本上升。
从收益看,改造带来的收益也具有不确定性。节能改造方面,成本低、效果好的改造项目大多已经完成,继续进行节能改造的投入和难度都将进一步提高,节能改造的投资回报难以确定。灵活性改造方面,机组降低负荷运行,发电量下降使得发电收入直接减少,当前辅助服务市场尚未完全成熟,电量服务与辅助服务收益不足以覆盖火电机组成本。调峰收益与电网调峰需求和调峰时间直接相关,可能存在调峰时间不及预期的情况,导致调峰收益偏低。供热改造方面,供热成本难以疏导的问题也不在少数。
■■“煤新联营”激发改造积极性
提升企业参与“三改联动”的积极性,关键在于通过政策措施和市场机制提升改造的经济效益。2022年5月,国家发改委、国家能源局印发《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》,提出“按照推动煤炭和新能源优化组合的要求,鼓励煤电企业与新能源企业开展实质性联营”。这一方向,对破解“三改联动”经济性难题、激发企业改造积极性的作用重大。
依托可再生能源优势,在大力推进风、光大基地建设的同时,对配套煤电机组进行灵活性改造,提高新能源消纳比例是中短期内的重点。例如,同时作为风光和煤电大省的内蒙古,已对提高火电企业灵活性改造积极性进行了有益探索。2022年8月出台的《内蒙古自治区火电灵活性改造消纳新能源实施细则(2022年版)》提出,火电机组完成灵活机组改造后,按照新增调节空间1:1确定新能源规模,配建的新能源与对应的燃煤电厂进行实质性的联合运营、经营。另有湖北、河南、山西、贵州等省份,纷纷出台促进“煤新联营”的相关政策。与内蒙古类似,山西、贵州将煤电企业灵活性改造与配建新能源挂钩,在提升新能源并网规模的同时,有利于发挥出现有煤电调节优势,降低全系统调节能力建设的投入,实现清洁与调节的取长补短。同时,煤电企业自主建设新能源项目,以带动煤电灵活性改造,有望通过新能源盈利减轻企业灵活性改造的成本压力,激发煤电企业改造积极性,实现煤电与新能源的统筹发展。
完善辅助服务市场、给予煤电企业改造专项资金支持等方式,也有助于缓解煤电企业成本压力,激励煤电企业主动适应市场需求,增强其经济运行的可持续性。此外,可以通过提供改造专项资金支持,减轻煤电企业在技术升级和环保改造上的投入压力,特别是在灵活性调整和污染物排放控制方面的投资。
综上,“十四五”前两年,全国煤电机组“三改联动”的推进情况较好,改造规模已超过总目标的八成,但“三改联动”在推进中仍面临挑战。要确保“十四五”的改造计划顺利完成,各地还需吸取经验,从加强规划引导、发挥市场机制、优化技术路线等方面入手,结合本地火电机组和电力系统情况,制定合理的改造方案和路线图,推动“三改联动”目标有效落地,为构建清洁低碳稳定的电力系统提供有力保障。
(作者系亚洲清洁空气中心分析师)
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