“十二五”以來，中國電力發(fā)展的形勢發(fā)生了很大的變化。在全國層面，風(fēng)光等可再生能源快速發(fā)展，并迅速替代煤電成為增量電量供給的主體;而煤電在維持必須電量供給的同時(shí)，承擔(dān)了更多維持電網(wǎng)穩(wěn)定的職能。

在區(qū)域?qū)用?，全國不同地區(qū)、不同省份電力供需及發(fā)展的不平衡性進(jìn)一步體現(xiàn)。東北、華北、西北和西南地區(qū)可再生能源大規(guī)模發(fā)展，在數(shù)量上超過了當(dāng)?shù)氐南{能力，需要通過跨區(qū)域輸送線路輸送到東部等負(fù)荷地區(qū);東部、東南部等用電大省受到資源和環(huán)境的約束，煤電的發(fā)展空間受限，利用小時(shí)數(shù)偏低，更多的采用發(fā)展本省可再生能源以及大規(guī)模接受外電的方式滿足電力需求的增長。

煤電沙龍第十一期我們榮幸地邀請了國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院規(guī)劃二處副處長劉斯偉、清華大學(xué)低碳能源實(shí)驗(yàn)室助理研究員杜爾順、原國網(wǎng)吉林省經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院教授級高工周景宏參與關(guān)于“重要電力輸出省份煤電發(fā)展展望”的相關(guān)討論。

重要電力輸出省份煤電發(fā)展現(xiàn)狀

山西是煤電大省，截至2019年年底，總裝機(jī)容量接近1億千瓦，其中約70%是煤電，煤電發(fā)電量約占85%。風(fēng)電光伏裝機(jī)容量約占24%，發(fā)電量占10%左右，剩余的主要是水電和氣電。山西煤電小機(jī)組較多，30萬以下機(jī)組在數(shù)量上占比超過了54%，在裝機(jī)量上占比超過了12%。

清華大學(xué)低碳能源實(shí)驗(yàn)室助理研究員杜爾順表示：山西的最大用電負(fù)荷3200萬千瓦，僅總裝機(jī)量的三分之一，存在嚴(yán)重電力過剩的現(xiàn)象。山西火電利用小時(shí)數(shù)已由2011年的5284小時(shí)下降到了2019年的4265小時(shí)，低于全國火電平均利用小時(shí)數(shù)4293小時(shí)。山西的煤電本省難以消納，主要以外送為主，這也給未來山西的能源轉(zhuǎn)型帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

從電源來看，2019年甘肅的火電裝機(jī)2104萬千瓦，占總裝機(jī)容量的39.9%，水電裝機(jī)904萬千瓦，風(fēng)電、光伏裝機(jī)分別為1297萬和908萬千瓦。甘肅的電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)清潔化特征非常明顯，它的可再生能源電量占比已經(jīng)達(dá)到了60%，其中風(fēng)光占比達(dá)到了42%，已經(jīng)超過了火電的40%。

國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院規(guī)劃二處副處長劉斯偉表示：甘肅電力發(fā)展分為內(nèi)用、外送以及省間互濟(jì)三個(gè)維度。內(nèi)用一般指甘肅自身的電力負(fù)荷以及配套的相應(yīng)的內(nèi)用的電源。外送現(xiàn)在主要是酒湖直流，以及配套電源。省間互濟(jì)主要因?yàn)楦拭C電網(wǎng)位于西北電網(wǎng)中心位置，它承擔(dān)著西北五省區(qū)電力余缺互濟(jì)的任務(wù)。

吉林省位于中國東北的中部，吉林電網(wǎng)北面由四回500千伏線路與黑龍江電網(wǎng)相連，南部同樣由四回500千伏線路與遼寧電網(wǎng)相連，在西部有兩回500千伏線路與蒙東電網(wǎng)相連，四回500千伏線路連接到扎魯特特高壓直流換流站，扎魯特外輸通道也是現(xiàn)在吉林電網(wǎng)的一個(gè)主要外送通道。

截至2019年年底，吉林省總裝機(jī)量3200萬千瓦左右，其中煤電是1900萬千瓦左右，煤電當(dāng)中70%的機(jī)組是熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。吉林的水電機(jī)組包括常規(guī)和抽蓄，裝機(jī)約為是450萬千瓦，風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)約560萬千瓦，太陽能發(fā)電裝機(jī)約270萬，2019年全社會(huì)用電量是780億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷是1138萬千瓦。

原國網(wǎng)吉林省經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院教授級高工周景宏表示：由于吉林地區(qū)供暖周期比較長，供熱的需求比較大，所以規(guī)劃的相當(dāng)多的這種煤電機(jī)組都是熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，需要滿足民生的供熱需求。因此，吉林的煤電產(chǎn)能控制需要統(tǒng)籌考慮民生問題，此外，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組較差的調(diào)峰能力也不利于本地新能源的消納。

重要電力輸出省份煤電發(fā)展的關(guān)鍵問題

甘肅的風(fēng)電消納一直是一個(gè)比較大的難題。甘肅的電力是基本平衡的，但是就電量而言，煤電仍處于比較富裕的狀態(tài)。同時(shí)酒湖直流特高壓也沒有達(dá)到它的設(shè)計(jì)的輸送能力。

對于以上問題劉斯偉認(rèn)為：酒湖直流的輸送容量為800萬千瓦，配套電源為600萬千瓦的火電(其中新建400萬千瓦，網(wǎng)上匯集200萬千瓦)、700萬千瓦的風(fēng)電和280萬千瓦的光伏。截至2019年底，配套的400萬千瓦的火電未投運(yùn)，這就導(dǎo)致了離特高壓直流離設(shè)計(jì)的800萬千瓦的輸送能力還有一定距離。但是酒泉直流在配套電源項(xiàng)目建設(shè)滯后的情況下，通過落實(shí)各種改造和補(bǔ)強(qiáng)工作，其輸電能力不斷提升，外送能力已達(dá)到550萬千瓦，累積外送電力超過400億千瓦時(shí)，助力甘肅電源利用小時(shí)數(shù)不斷上升，支撐新能源消納水平連續(xù)三年實(shí)現(xiàn)“雙升雙降”。目前甘肅風(fēng)電投資預(yù)警也已由紅色調(diào)為橙色。

山西省當(dāng)前熱電機(jī)組即使處于最小出力的運(yùn)行方式下，仍然存在著嚴(yán)重的棄光棄風(fēng)的現(xiàn)象。這說明現(xiàn)階段山西電網(wǎng)的靈活性和新能源發(fā)展的矛盾已經(jīng)日漸凸顯。

對此杜爾順表示：“十三五”期間，國家計(jì)劃對2.6億的煤電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造。山西是華北電網(wǎng)改造的一個(gè)重點(diǎn)。山西電網(wǎng)自身存在著嚴(yán)峻的電源結(jié)構(gòu)性矛盾，山西電網(wǎng)的電源結(jié)構(gòu)以煤電為主，且一半以上是熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，這對整個(gè)山西電網(wǎng)的靈活性能力以及未來轉(zhuǎn)型都相對不利。

吉林省“十三五”期間，的新能源消納得到了明顯的改善，棄風(fēng)率已經(jīng)由2017年的21%下降到了2019年的2.5%，提前完成了“十三五”期間國家下達(dá)的棄風(fēng)率低于5%的目標(biāo)。

周景宏表示：“十三五”期間風(fēng)電消納得到改善有以下幾個(gè)原因。第一是在一段時(shí)間內(nèi)，由于國家將吉林劃為紅色預(yù)警區(qū)域，吉林省對風(fēng)電建設(shè)叫停，集中力量消化存量風(fēng)電。第二是東北電網(wǎng)通過聯(lián)合運(yùn)行、統(tǒng)一協(xié)調(diào)來共同消納東北地區(qū)的風(fēng)電，使吉林風(fēng)電的利用小時(shí)數(shù)得到了明顯提升。第三，東北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場的建立，也解決了部分風(fēng)電消納的問題。最后，也是最主要的方面，吉林通過白城地區(qū)四回500千伏線路接入了扎魯特，極大的緩解了風(fēng)電消納問題。

電力輸出省份未來煤電發(fā)展展望

杜爾順表示：山西煤電的主要問題有過剩情況嚴(yán)重，煤電機(jī)組落后，小機(jī)組較多，燃煤效率低下，煤電裝機(jī)結(jié)構(gòu)失衡等。煤電的戰(zhàn)略定位應(yīng)由過去的“主體能源、基礎(chǔ)地位、支撐作用”轉(zhuǎn)向近中期的“基荷電源與調(diào)節(jié)電源并重”，再到長遠(yuǎn)的“調(diào)節(jié)電源”。

煤電廠提供的產(chǎn)品主要是電能和熱能。如果是電能不可取消，則通過等量或減量的替代方式采用大容量高效機(jī)組來替代小容量低效機(jī)組;如果是熱能不可替代，則通過用大容量背壓機(jī)組來替代中小容量的抽凝或背壓機(jī)組。

此外，山西負(fù)荷結(jié)構(gòu)以第二產(chǎn)業(yè)為主，因此在未來的山西的清潔化轉(zhuǎn)型的方向中，整個(gè)產(chǎn)業(yè)方向要往第三產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化的方向進(jìn)行發(fā)展。

周景宏表示：“十四五”期間，東北地區(qū)應(yīng)加大電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場建設(shè)，包括市場規(guī)則的完善，需求側(cè)資源的納入，以促進(jìn)新能源的消納，同時(shí)保障煤電的合理收益。此外，還要通過建設(shè)外送通道、實(shí)施精益調(diào)度、跨區(qū)支援、電能替代、大力支持省內(nèi)火電靈活性改造等方式，優(yōu)先保障風(fēng)電、光伏電力消納，大幅提高新能源的消納能力。

劉斯偉認(rèn)為：甘肅的煤電在“十四五”期間還將扮演重要角色。短期內(nèi)，對于電力外送通道，新能源還是無法取代煤電的支撐性作用，新能源提供一定清潔電量，煤電保證新能源沒有出力的時(shí)候能夠給予足夠的電力和電量支撐，從而既能保證電力送到受端電網(wǎng)后有可以保證的電力質(zhì)量，同時(shí)保證電力送電通道的利用效率，也能將新能源的清潔化意義發(fā)揮到最大。

與煤電相比，“十四五”期間在山西、甘肅和吉林等電力輸出省份，可再生能源將形成上網(wǎng)的價(jià)格優(yōu)勢，同時(shí)煤電的角色將發(fā)生很大的變化。在“十四五”期間，這些省份仍將承擔(dān)重要的電力外送職能。因此，煤電和可再生能源不僅僅是一種直接競爭的關(guān)系，也有相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系。