華北電力大學課題組：火電靈活性改造可解決風電并網消納 根治棄風仍需改革

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每經記者 周程程 每經編輯 畢陸名

2018年3月，國家發改委、國家能源局印發《關于提升電力系統調節能力的指導意見》（以下簡稱“意見”），從負荷側、電源側、電網側多措并舉，重點增強系統靈活性、適應性，破解新能源消納難題，推進綠色發展。

意見要求，實施火電靈活性提升工程。“十三五”期間，力爭完成2.2億千瓦火電機組靈活性改造（含燃料靈活性改造，下同），提升電力系統調節能力4600萬千瓦。

火電靈活性改造對新能源消納作用幾何？4月3日，中國煤控項目、華北電力大學課題組發布了最新研究報告《持續推進電力改革提高可再生能源消納》（以下簡稱“報告”）顯示，火電靈活性改造可以降低煤電特別是熱電機組的最小出力，成為當前解決風電并網消納的主要措施。

但報告同時也指出，靈活性改造短期內對風電并網消納是可行性最高的路徑，但不能從根本上解決棄風問題。

靈活性改造利好風電消納

探究火電靈活性改造的作用，首先要看火電與風電、光伏等新能源的關系。

與新能源等電源相比，火電具有較好的調節能力。當新能源在電網的比例逐漸擴大時，對調峰電源的需求也逐漸升高。同時當火電規模被控制在一定范圍內的前提下，煤電和新能源之間可形成協作關系。

從國際上新能源的消納與發展經驗來看，不難發現風電光伏的成就背后離不開包括火電機組在內的調峰電源的支撐。不過，與國際先進經驗相比，我國火電機組由于以煤電為主，還存在靈活性不足的問題，在調峰深度、爬坡速度、快速啟停等方面仍有很大提升空間。

火電靈活性改造，也將提升燃煤電廠的運行靈活性，具體涉及到增強機組調峰能力、改善機組爬坡速度、縮短機組啟停時間、增強鍋爐燃料靈活可變、實現熱電聯產機組解耦運行等方面。

2016年以來，我國已陸續公布了兩批火電靈活性改造試點，主要集中在棄風、棄光嚴重的“三北”地區。

報告認為，火電靈活性改造，特別是熱電解耦改造，可以在供熱季保障供熱的前提下降低熱電機組的最小出力，而“三北”地區棄風以供暖季為主，因此成為當前解決風電并網消納的主要措施。

報告以河北北網典型日的數據模擬，靈活性改造前，系統棄風現象比較嚴重；而靈活性改造后，部分典型日棄風規模有了一定程度減少，部分典型日甚至可實現無棄風。

從企業層面來看，電廠能否從靈活性改造中獲得預期收益是其愿意進行靈活性改造的關鍵。

以華能長春熱電廠靈活性改造項目為例，在各種模擬情景下，按照現行的深度調峰補償標準，電廠進行熱電解耦改造均可實現盈利。

分析數據顯示，現行標準下，一些項目的靈活性改造投資回收期僅為5年。值得注意的是，該一些試點項目采取合同能源管理模式，電廠不需要增加額外資本投入；另一方面，由于目前靈活性改造項目較少，而深度調峰的補償標準高，這些因素都給火電廠進行靈活性改造提供了較大的吸引力。

改革轉型解決棄風問題

在看好火電機組靈活性改造對風電消納作用的同時，報告也指出，“靈活性改造不能從根本上解決棄風問題。”

課題組負責人、華北電力大學教授袁家海解釋說，根據電網公司的有關測算，即便通過非常全面的靈活性改造，把純凝機組最小出力由50%降到30%甚至更低，在這樣的情況下河北實現零棄風也是做不到的。

究其原因，靈活性改造可以降低火電最小出力，但供熱季的供熱約束仍為硬約束，當火電最小開機方式已經可以滿足系統負荷時，還是會出現棄風；另一方面，為保證電網安全，火電機組須保證一定的最小開機容量。而且，以煤電為主的電源結構下，即便是在非采暖季，采用啟停調峰來接納風電，無論是從節能還是從污染物排放角度，往往都是得不償失的。

不過，袁家海對《每日經濟新聞》記者表示，盡管靈活性改造不能從根本上解決棄風問題，但在短期內對風電并網消納仍然是可行性最高的路徑。要根據規劃要求，繼續部署火電機組尤其是熱電聯產機組的靈活性改造，增加“三北”地區的調峰能力。

對于如何從根本上解決棄風棄光問題，報告認為，加快電力市場改革、從計劃體制向市場機制轉型才是解決棄風問題的根本辦法。

袁家海表示，國外電力市場中并沒有深度調峰這一輔助服務，調峰問題是通過現貨市場的分時電價，引導市場成員在高峰和低谷時段調整出力（負荷）來解決的。為避免因市場主體自身因素出現的偏差對系統平衡造成沖擊，市場主體與系統調度的不平衡責任界面必須明確區分。這意味著加快電力市場的整體設計與聯動運作至關重要。

值得注意的是，報告還指出，隨著靈活性改造的項目越來越多，當前過高的補償標準是不可持續的。因此，一方面有序推進靈活性改造，另一方面不斷完善補償政策，避免價格扭曲，推動補償報價向均衡點移動，建議修改深度調峰價格機制，變統一出清為按報價出清，這樣可以充分發現不同機組的實際深調成本，激勵深調成本低、能力大的機組優先調峰。