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区域性电网及全国电网煤电装机合理规模

时间:2020-01-14 15:54      来源:未知   浏览量:

区域性电网及全国电网煤电装机合理规模

“十四五”电力规划与煤电定位转型研究

具体来看,华北电网内“十四五”期间煤电装机合理规模最高,主要原因在于区域内负荷增速较快、外送规模较大(主要是送华东地区)以及蒙东、冀北的大量可再生能源并网后需相当规模的火电机组为其充当备用电源以保障电力安全。其次是西北电网和华东电网。西北电网内合理规模较高的主要原因在于外送规模大(主要送东中部地区)及煤炭资源丰富;华东电网内较高的原因在于“十三五”和“十四五”期间在该区域内投产的光伏和风电规模大,大量间隙性电源接入电网后会对系统的灵活性提出新的要求,大量的小容量火电机组需为其充当备用电源以保障调度安全。华中电网内部各类资源较为均衡,同时也作为电力流主要受端之一,煤电装机需求较低,只是因为近些年区域内负荷增速较快,因此需要一定规模的煤电作为支撑。南方电网和西南电网区域内拥有极其丰富的水电资源,因此可通过水电来替代大量煤电需求。此外,南方电网区域内还有相当规模的核电机组,也可替代一定规模的煤电需求。东北电网内由于负荷增速较慢,同时还有一定规模的可再生能源装机,因此煤电需求最低。

三、煤电定位与转型路径

(一)煤电定位调整的总体思路

“十四五”煤电行业发展内外交困,煤炭价格居高不下、环保投入、碳价带来的成本压力,加之电力市场化改革、规划目标、风光平价、生态环境约束、区域发展政策等加剧了煤电企业经营困境,迫使煤电行业必须做出巨大变革。近年来,电力发展问题集中表现为煤电产能区域性过剩、弃风弃光弃水问题严峻、跨区输电“省间壁垒”僵局、区域性时段性负荷不足、风光超预期发展带来的电力系统安全挑战等,这些问题涉及多个方面,但破题的关键是煤电如何优化发展。因为煤电作为主力电源,同时也是现有技术条件以及我国能源资源禀赋情况下最经济可靠的大型调峰、调频、调压的灵活电源,煤电的功能调整和重新定位是保障可再生能源消纳、推进市场化改革、缓解煤电企业困境的最直接有效的措施。

中长期内,煤电在我国能源体系中依然占据重要地位。虽然煤电清洁高效发展取得了长足的进步,但依然存在短板,灵活性不足、低效机组拖累、落后机组减排效果不达标、自备电厂僵局等。全国不同地区发展基本面存在差异,煤电机组定位调整要切实根据不同地区的电力供需状况和主要矛盾、煤电机组装机规模预期、可再生能源发展与替代潜力、灵活性改造要求与电源结构优化潜力等,结合煤电机组自身特性做出差异化决策,避免“一刀切”。可以说,当前传统化石能源(煤炭)的清洁化利用是我国能源生产革命的主要举措,集中表现为从技术进步层面来推动煤电清洁高效发展;中长期看,还是要靠可再生能源的规模化发展来实现能源生产和消费革命,这就需要煤电做出巨大变革和牺牲,从市场机制、盈利模式、技术理念到机组运行进行全方位的深刻调整,以承担“基荷保供、灵活调峰、辅助备用”的多角色重任。

从全国层面来看,煤电定位调整的大方向是:大容量高参数的先进煤电机组要充分发挥高能效优势作为基荷电源运行,可以进一步通过提供热、汽、水等综合能源服务来提高能源利用效率;通过完善的辅助服务产品设计,保障30万~60万千瓦亚临界机组科学合理地发挥灵活性辅助服务作用,实现存量机组由电量型机组向电力型机组转变;运行年限较长的20万千瓦及以下常规纯凝机组,符合能效、环保标准的将逐步向备用和辅助服务机组转型,不符合能效环保标准的则将逐步退出市场。未来的煤电机组要符合环保能效的硬要求,即不存在高煤耗高污染的落后产能,即便是小机组,只要符合标准且当地有运行需求,也可以通过调整自身功能的市场定位来获取收益。

从区域层面来看,煤电功能定位调整要充分考虑电力供需特征和电力系统特性。将全国划分为东北、西北、华北、华中、华东、西南和华南七个区域,各地区电力发展面临的困境不同:1)“三北”地区火电比重较高,可再生能源发展迅速,但灵活性调峰电源比重不足3%,尤其是冬季供暖期弃风状况严重,以吉林为例,供热机组占火电机组的比重高达74%,冬季保供热和新能源消纳的矛盾非常突出(2017年吉林弃风电量23亿千瓦时,弃风率21%);2)2018年,华北和华东地区的火电装机容量比重均超过了70%,从环境承载力来看,华北和华东的单位面积火电装机容量分别为155.51千瓦/平方千米和496.98千瓦/平方千米,是全国平均水平的1.3倍和4.2倍,使本已脆弱的生态系统承受巨大的环境压力,随着两个地区环保政策的愈发严格,煤电发展空间极大受限;3)华南和西南地区新增的水电和煤电项目均较多,为保障水电多发多用,煤电发电空间被压缩;4)东中部电力受端地区自身装机容量和发电量增长减少了购电需求,网架结构、外送通道和市场机制等因素制约了部分电力输送,导致送端电力供应过剩局面加剧。七大区域的电力特征及差异化煤电定位如表2所示。总体来看,各区域的煤电未来都要提升灵活性,以适应能源转型和高比例可再生能源接入需求;华北和华中地区是未来煤电减量化的重点区域,西北地区应承纳未来一定规模的煤电增量,从而实现煤电布局的“东退西进”;华中和华东地区作为“西电东送”的主要受端、华南作为西南水电的主要受端,当地煤电既要让出一部分发电空间,还要承担部分调峰需求;东北地区则需要深入挖掘热电联产机组的调峰潜力。

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