新能源装机占比大幅提升下 我国煤电深度调峰现状如何？

随着国家“双碳”目标的深入推进，新能源在电力系统中所占比例持续增加，煤电机组深调也在不断刷新着记录，31%、25%、20%、15%、9%，但这依旧未能达到国家层面的相关规定。

就现阶段及以后我国电力系统而言，煤电深调情况关系着电网的安全运行以及电力供应的稳定性，那么我国煤电深调现状如何呢？

何为煤电深调

“深度调峰”就是受电网负荷峰谷差较大影响，导致各火电厂降出力，发电机组超过基本调峰范围进行调峰的一种运行方式，即煤电机组的锅炉最低稳燃能力达到的比例。

一般深度调峰的负荷率多为40%-30%。假设一台100万千瓦的煤电机组，在某一时刻发电量从100万千瓦降至40万千瓦，那么这时机组负荷为40万千瓦、调峰能力是60万千瓦，即负荷率为40%、调峰深度为60%。

机组调峰前后数据的变化反映了调峰的“深度”。当然，除了40%负荷调峰，还可以进行30%负荷调峰，甚至20%负荷的深度调峰。调峰的数值越小，深度调峰的难度也就越大。

在规定时间内，火电机组能够安全、平稳、高效地升降负荷，且降至的负荷越低说明机组的深度调峰能力越强。“尖峰顶得上、低谷压得下”，这就是深度调峰最强机组。

调峰是电力辅助服务的品种之一，好比商家为方便用户获取新鲜食材对生鲜进行充氮保鲜、加冰储运、送货上门，和其他辅助服务共同充当着电力系统的“稳定器”“调节器”“平衡器”的角色。

为何需要煤电深调

深度调峰的目的在于平抑新能源随机波动、出力不均的特性。当新能源在电网中的比例逐渐扩大时，电力系统对调峰电源容量的需求增大。

受资源禀赋等因素限制，煤电是我国当前调峰辅助服务的“主力军”。与新能源等电源相比，煤电机组可通过改变出力工况来适应负荷变化，尽可能减少出力，承担为高速增长的非化石能源发电深度调峰和备用等功能。

目前，全国煤电基本都参与深调。虽然部分企业参与的积极性并不高，但更无奈的是，如果不参与很可能“颗粒无收”。煤电单纯以发电为主的传统经营模式难以为继，“卖电、卖热、卖服务”已经成为共识，调峰辅助服务收益将逐渐成为煤电新的利润增长点，煤电机组深度调峰运行将成为常态。

煤电深调现状

纵使我国已建成世界最大的清洁煤电体系，煤电机组整体水平在世界领先，但“能上能下”的灵活性仍然存在较大发展空间。

截至2023年底，中国发电装机容量29.2亿千瓦，其中灵活性电源装机容量约为4.96亿千瓦，占比明显偏低，而这一部分主要是煤电。

国务院新闻办公室发布《中国的能源转型》白皮书指出，截至2023年底，50%以上煤电机组具备深度调峰能力。

国家发改委、国家能源局2021年发布的《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》提到，新建、现役机组“纯凝工况调峰最小发电出力达到35%额定负荷”。

《"十四五"现代能源体系规划》明确提出，到2025年，灵活调节电源占比达到24%左右。

煤电深调难点

现阶段，煤电参与深调的意愿不足,究其根本是因为煤电机组频繁启动及大范围负荷变动，机组需承受大幅度的温度变化，导致关键零部件疲劳损伤；低负荷运行时的能耗较高、经济性较差，排放的污染物远高于基本负荷运行时的排放量。在这种工况下，机组寿命和燃料损耗同步增多，直接影响机组运行的安全性、环保性和经济性。

深度调峰意味着电厂降低出力，发电机组低于基本调峰范围。需要煤电机组频繁快速变负荷，甚至快速启停，易产生锅炉炉膛应力变形，分离器等厚壁容器、发电机及主管道性能劣化，汽轮机被腐蚀等，造成发电机组主设备故障及安全风险。

我国推进煤电机组深度调峰的时间较短，技术、经验积累不足。尤其是大批亚临界、超临界机组，甚至一部分超超临界机组设计老套，并没有考虑深度调峰的需要，因此在调峰深度、负荷变化速度、启动速度等方面存在先天不足，安全风险和寿命损耗都显著增加。

此外，随着机组负荷率的下降，机组发电标准煤耗先缓慢升高，后迅速升高，在机组负荷率为20%时，相比100%负荷发电标准煤耗增大达70克/千瓦时以上。在低负荷时锅炉燃烧状况若发生恶化，将对锅炉的物理燃烧热损失产生影响，进而影响锅炉效率，使发电煤耗进一步升高。

据国网浙江电科院数据，1000兆瓦超超临界湿冷煤电机组以20%的负荷运行时，供电煤耗为367-385克/千瓦时。在热力系统与运行边界条件不发生重大变化的情况下，负荷从40%降至20%时，供电煤耗上升了约46克/千瓦时。

江苏省煤电企业在接受央视采访时介绍，目前江苏省煤机深调至40%-50%之间，报价最高0.6元/千瓦时，煤耗上升约50克/千瓦时，深调至30%-40%之间最高报价1元/千瓦时，煤耗会上升100克/千瓦时。如果按照标煤单价1000元/吨估算，那么深调至40%、30%时，度电成本分别增加0.05元/千瓦时、0.1元/千瓦时。

因此，有机构和业内人士表示，从发电侧整体层面看，目前辅助服务市场补偿机制下，火电深调参与处于“零和游戏”状态。