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《全国煤电机组改造升级实施方案》政策解读与专家建议

2023-01-05中国电力设备管理协会

电力设备管理 2022年1期
关键词:煤耗调峰灵活性

中国电力设备管理协会

2021年11月29日,为落实国家发展改革委、国家能源局印发的《全国煤电机组改造升级实施方案》(以下简称《改造方案》),中国电力设备管理协会以视频会议方式组织召开了“全国煤电机组改造升级工作会议”,国家能源局电力司有关领导在视频会主会场出席会议并对《改造方案》作了政策解读。中国电力设备管理协会刘斯颉常务副会长兼秘书长在主会场主持视频会议并作会议总结交流发言,国家电力调度中心孙大雁副主任在视频会主会场出席会议并作交流发言。华能集团公司、大唐集团公司、华电集团公司、国家电投集团公司、国家能源集团公司、华润电力公司、广东能源集团公司、浙能集团公司等电力企业生产部门领导和中电建集团公司、中能建集团公司、电力规划设计总院、哈尔滨电气集团公司、东方电气集团公司、上海电气集团公司等单位相关领导出席会议并作交流发言。会议就煤电机组改造交流了情况、分享了经验、形成了共识并提出了实施建议。会议情况纪要如下:

一、《改造方案》政策解读

刘斯颉常务副会长兼秘书长在介绍会议召开背景时说,这次全国众多省份发生拉闸限电给经济社会造成了一定影响,引起了党中央、国务院高度重视和社会关注,也透过拉闸限电,让大家深刻厘清了煤电在现阶段国家能源安全体系中的战略定位和使命作用。这次两部委印发通知部署开展全国煤电机组改造升级工作,是贯彻落实党中央、国务院碳达峰、碳中和“指导意见”这一总方案、总路线图、总时间表的“1+N”的政策安排。中国电力设备管理协会作为全国电力行业设备管理专业机构,召开这次会议就是为了贯彻落实两部委开展全国煤电机组改造升级实施方案,交流行业机组改造情况、分享行业经验成果、集思广益研究精准施策和提出政策建议,以便务实有效的全面开展煤电机组节能、供热、灵活性“三改”联动工作。

国家能源局电力司有关领导全程听取了与会代表的交流发言和政策建议,介绍了当前全国煤电保供稳价基本形势,高度肯定了电力企业为保电煤供应、保机组发电所作出的艰苦努力,并对行业协会召开本次会议予以称赞。当前业界召开的新能源、储能等偏热门话题的会议活动很多,而对煤电这样“偏冷门”的会议活动则很少。中国电力设备管理协会高度关注煤电运行并组织召开煤电机组改造专题会议,聚焦交流研究煤电转型、煤电机组改造工作,向政府部门反映当前煤电机组改造情况和政策建议,这对促进能源电力行业绿色低碳转型和全面实施煤电机组节能、供热、灵活性改造工作很有意义,也让我们很受感动。国家能源局电力司有关领导在会上就两部委组织开展煤电机组改造有关问题做了以下解读:

一是这次开展“三改”联动,源于发电、供电形势发生了变化。这次拉闸限电让大家对煤电在现阶段的价值和作用有了新的清晰认识。我们要营造煤电健康运营环境,让煤电为加快新能源发展提供兜底保供、灵活性调峰支撑。对现役煤电机组实施“三改”联动改造,才能承载煤电在现阶段主力电源和调节电源的使命作用。

二是关于《改造方案》中提到煤耗300克的概念,这是2025年的煤电机组的能耗目标,也是根据各地上报的情况制定的。对这个指标,五大发电集团基本是能实现的,不会有太大问题。这次煤电机组改造重点是300克以上的机组。实现全国煤电机组煤耗的降低,要本着实事求是、因地制宜的原则。关于供热改造,主要是为了替代小锅炉和散煤供热,以改善当地的热能和环保。同时深化推进节能改造也是改善我们煤电企业运营效益的举措。

三是对于煤电机组灵活性改造,当前煤电机组灵活性改造面临着一些问题,完成“十四五”改造任务还很繁重。大家也对推进煤电机组灵活性改造提出了一些政策性建议举措。我们应实事求是、因地制宜、分地区分企业去推进,并制定相应的配套政策和措施。比如在改造资金上,由人民银行、财政部、发改委和能源局等部门给予煤电机组金融信贷、缴税等方面的支持,以加快推进机组灵活性改造,完成“十四五”规划目标。

四是眼下各省能源部门都在制定煤电机组改造实施方案,这些方案经两部委组织第三方评估机构评估后,将分地区、分企业、分机组实施。随着国家严控境外煤电建设,对煤电发电设备厂商生产运营冲击较大。对此,政府有关部门也在研究相关措施,具体指导意见已初步形成。同时,对位于风光资源较好地区的煤电企业,提倡就近开发建设综合能源基地,以实现降低度电能耗。总之,从国家层面对煤电在现阶段的作用已有清晰的定位,包括这段时间国家对煤电出台了一系列政策和举措,保供稳价机制正在逐步建立。所以,我们煤电企业对目前生产经营存在的困难也不要太悲观。这次会议上大家介绍的情况和提出的一些政策建议,对两部委研究核定全国各省煤电机组改造实施方案将起到积极作用。

二、各发电集团公司交流了煤电机组改造基本情况,分享了先进经验和技术成果

华能集团公司、大唐集团公司、华电集团公司、国家电投集团公司、国家能源集团公司、华润电力公司、广东省能源集团公司、浙能集团公司、中电建集团公司等单位生产部门有关领导在会上分别介绍交流了目前煤电机组节能、供热、灵活性改造的基本情况。

自“十二五”以来,各发电集团深入贯彻落实国家煤电机组改造相关政策,积极探索应用新技术,因地制宜、合理施策,有序推进煤电机组的节能改造、供热供气改造、灵活性调峰改造和超低排放改造。各集团节能、供热和灵活性改造大致情况如下:

1.节能改造情况

华能集团公司:“十二五”以来,集团对50多台煤电机组采用通流方式进行了节能改造。“十三五”期间,集团煤电机组节能改造完成投资15.97亿元,完成供电煤耗299.28克/千瓦时,比“十二五”末降低9.28克/千瓦时。集团先后实施了深度节能一体化改造工作,改造工作主要包括汽轮机通流改造、冷端系统节能改造、热力系统设计优化、广义回热系统改造、排烟余热深度利用、机组运行优化调整、临机蒸汽加热法起动技术等。

大唐集团公司:“十二五”以来,集团共完成煤电机组总容量5306万千瓦机组的节能改造。其中综合升级改造48台,容量2137万千瓦。2020年完成供电煤耗296.3克/千瓦时,较2010年末下降28.53克/千瓦时。

华电集团公司:“十二五”期间,集团共完成126台机组整体优化改造,拉动集团供电煤耗降低约8克/千瓦时。“十三五”期间,集团公司主要开展了成熟节能技术的推广和集成应用,实施了部分60万千瓦机组综合提效改造,拉动降低供电煤耗约2.7克/千瓦时。

国家电投集团公司:“十三五”期间,集团公司累计开展各类节能技改(含供热)项目超300项,结合淘汰落后产能工作,煤电机组平均供电煤耗从2015年的310.57克/千瓦时,降至2020年的304.01克/千瓦时,降低6.56克/千瓦时。其中2000年供电煤耗达300克/千瓦时以上机组共107台,容量4062.9万千瓦。

国家能源集团公司:国家能源集团始终坚持安全高效、绿色低碳发展,深入挖掘存量机组节能降耗潜力,持续提升煤电机组灵活性调峰能力。近年来,陆续开展了125台重点机组节能降耗改造、“一机一策”节能诊断降耗等工作,制定实施《煤电机组调峰灵活性改造三年规划(2021-2023)》,完成55台汽轮机通流改造,改造机组运行供电煤耗平均降低6克/千瓦时以上。

华润电力公司:“十三五”期间,集团公司共投入约21亿元进行了30万千瓦机组高温亚临界综合升级改造、60万千瓦机组汽轮机通流改造、100万千瓦等级机组综合节能提效改造等煤电节能技改,共涉及11家电厂23台机组,合计1141万千瓦,取得良好的节能降耗效益。截至2020年底,华润电力平均供电煤耗较“十三五”初期下降11克/千瓦时。

浙能集团公司:从2010年到2017年,集团对所属煤电企业30万千瓦亚临界、60万千瓦亚临界和超临界煤电机组汽轮机进行节能改造,合计共29台,改造资金约25亿,保证了期间集团煤电机组能耗水平稳步下降。2020年度,集团煤电机组平均供电煤耗298克/千瓦时。从整体指标看,集团已提前达到了“十四五”末期对火电机组300克/千瓦时的要求。细分到每台机组供电煤耗性能考核值,接近或高于300克/千瓦时的集中在亚临界等级燃煤发电机组,共计23台。其中亚临界60万千瓦等级7台,亚临界30万千瓦等级16台。

2.供热改造情况

华能集团公司:集团开展了形式多样的供热改造。集团公司在供热需求量小且机组负荷率高时,优先考虑中低压连通管打孔抽汽供热;在供热需求量大且深度调峰频繁,空冷机组在供热需求量大、热网循环水量大且回水温度低时,用高背压背压供热或低压缸零出力供热,湿冷机组优先考虑低压缸零出力供热形式。

大唐集团公司:“十二五、十三五”期间,集团共完成供热改造容量4099万千瓦。煤电机组供热改造共326项,完成投资80.94亿元,80%以上的机组承担供热负荷,累计增加供热量1.7亿万吉焦/年。

华电集团公司:“十二五”期间,集团积极推进低温余热利用技术,累计新增供热能力约135.9万千瓦,通过供热改造拉动集团公司供电煤耗降低约4克/千瓦时。“十三五”期间,共投入供热改造资金50多亿元,重点实施了低温余热利用、热电解耦、工业供热技术改造,热电比提高了9%,供热装机容量增加4135万千瓦。

国家电投集团公司:集团供热量由2015年11270万吉焦增加至2020年21553万吉焦,新增供热能力10283万吉焦。

国家能源集团公司:供热改造使供热能力增加41.2%。

华润电力公司:“十三五”期间,集团投入约2.4亿元实施了包括背压机改造、汽轮机低压转子光轴改造、汽轮机低压缸零功率改造等在内的重大技术改造,共涉及6家电厂13台机组,合计装机容量395万千瓦。截止2020年底,煤电机组供热量较“十三五”初期上升了87%。

浙能集团公司:集团积极推进纯凝煤电机组供热改造,陆续实施以再热蒸汽管路打孔对外供汽为主的多台机组供热改造,截至2021年10月底,公司所属企业供热设计能力约6300t/h,具备供热能力的机组装机容量为2204万千瓦,预计2021年对外供汽量可到2800万吨。中国电建集团公司:集团2017年实施完成1号和2号机组供热改造,2020年实施完成1号机组低压缸零出力改造,2021年实施完成2号机组低压缸零出力改造。

3.灵活性改造情况

华能集团公司:在煤电机组灵活性改造方面,集团目前完成煤电机组最低负荷能力≤40%的机组占比62%,容量占比76%。2016年,集团牵头开展国务院安委会“燃煤机组灵活性调峰安全经济性”课题研究,丹东、临河电厂成为国家能源局第一批灵活性改造试点项目,伊春、长春电厂成为第二批试点项目,在试点项目的基础上,集团研发并应用了多种灵活性改造技术路线,在锅炉侧,开展燃烧器稳燃改造、制粉系统改造、掺烧调峰煤改造、助燃改造、提升SCR烟温改造;在汽机侧,在行业内首创低压缸零出力改造,开展高低旁联合供热改造等;在控制侧,不断梳理优化控制逻辑,实现了超临界机组干湿态一键转换,低负荷下协调自动控制等。此外,还在多个电厂应用固体电蓄热、电极锅炉、热水罐等热电解耦技术。

大唐集团公司:目前集团已有总容量5617万千瓦进行过宽负荷脱硝或低负荷稳燃等技术改造。对40台煤电机组、总容量1337.5万千瓦供热机组进行过热电解耦改造。目前,可进行35%额定负荷(含)以下调峰运行的煤电机组有62台、总容量3307万千瓦,其中具备20%额定负荷(含)调峰能力的煤电机组有13台、总容量618万千瓦。

华电集团公司:截至2020年,集团已实施灵活性改造(含优化调整)的煤电机组共计装机容量为1967万千瓦,实施后总体提升深度调峰能力207.3万千瓦,相当于机组最小发电技术出力平均降低10.36%。

国家电投集团公司:目前集团共改造煤电机组容量1750.5万千瓦,改造后机组调峰能力普遍在30%-40%额定负荷之间。国家能源集团公司:集团目前已完成煤电机组灵活性改造提升调峰能力700万千瓦。

华润电力公司:“十三五”期间,公司投入约1.8亿元开展锅炉低负荷稳燃、宽负荷脱硝、喷氨优化、热电解耦等技术改造,共涉及12家电厂24台煤电机组,合计装机容量830万千瓦。此外,投入约8.8亿元,完成8家电厂储能调频、调峰能力建设,储能调频总容量8.7万千瓦,储能调峰总容量65.5万千瓦。

浙能集团公司:通过局部改造,集团煤机调峰下限从铭牌出力(投产铭牌)的50%调至40%,调峰出力容量增加约200万千瓦,满足当前省内电网调峰需求。

中国电建集团公司:集团2018年实施完成1号机组30%负荷灵活性改造,2019年实施完成2号机组30%负荷灵活性改造。

三、各发电集团公司实施煤电机组改造初步计划安排

各发电集团高度重视国家两部委开展煤电机组升级改造工作,积极落实国家“双碳”目标,根据国家发展改革委、国家能源局颁布的《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》精神,分别制定了煤电机组改造计划。

华能集团公司:节能改造方面,集团有120台通过供热优化、检修提效以及节能改造等方式,可实现煤耗达标。机组改造方案主要包括通流改造、冷端治理、余热深度利用、能量梯级利用、辅机节能改造等。此外,还计划对65家电厂实施供热改造,58台机组实施灵活性改造。“三改联动”总投资为135.43亿元,改造总容量为9000万千瓦。其中,节能改造投资16.02亿元,供热改造投资109.31亿元,灵活性改造投资10.1亿元。“三改联动”实施后,能耗方面目标为,境内煤电机组在“十四五”末供电煤耗低于295克/千瓦时;供热改造方面,预计同比“十三五”末增加供热面积3亿平方米,年增加工业蒸汽量约5000万吨;灵活性改造方面,预计同比“十三五”末灵活性改造容量增加2000万千瓦。

大唐集团公司:一是推进综合升级改造。集团对部分超临界和亚临界汽轮机、锅炉在通流改造的基础上,保持主蒸汽压力不变,主、再热蒸汽温度进行适当的提升;针对能耗水平较高的60万千瓦亚临界机组,试点开展亚临界机组向超超临界的跨代升级改造;二是积极扩大热电联产规模。集团积极推进在役煤电机组供热改造,加大工业用户比例,不断优化供热结构。大力实施高背压、双转子互换、低压零功率切缸等供热改造,对于条件较好的工业用户实施工业蒸汽供汽改造。根据外部供热需求和边界条件加大纯凝机组供热改造;三是加强运行和设备检修精益化管理。深入开展优化运行,以“达设计值”为抓手,对标列出问题清单,逐层找出影响因素,分门别类进行治理。加强设备检修全过程质量管控,提升修后设备安全可靠和经济运行水平;四是优化煤电机组结构及发电量结构。通过新投高效机组及退役低效小容量机组,提高超超临界机组及燃气机组的容量占比,积极开展发电量转移工作,提高高效机组的发电量占比。

华电集团公司:节能改造方面,集团计划实施汽轮机通流改造20台,升参数改造1台,冷端优化、空预器治理、电机节能等改造项目近500项,改造规模8197万千瓦。一是推进汽轮机通流部分改造,计划对热耗率偏离设计值较大的19台60万千瓦等级及以上机组及1台30万千瓦等级机组实施汽轮机通流部分改造。预计带动公司燃煤机组供电煤耗下降1.4克/千瓦时左右;二是试点亚临界机组升级改造,充分吸取行业内同类型机组的改造技术和经验。“十四五”期间,集团计划选择部分亚临界机组试点实施升参数改造,摸索改造方案,积累改造经验,验证后如经济可行,则根据政策及效益分析一机一策研究逐步推广,预计带动公司燃煤机组供电煤耗下降约0.14克/千瓦时;三是其他节能改造,集团针对燃煤机组普遍存在夏季运行背压高、空冷机组冬季防冻、空预器差压大等问题,计划实施冷端优化、空预器治理、电机节能等改造项目近500项,拉动煤耗下降2.3克/千瓦时;四是供热改造方面,集团计划实施供热改造项目76项,力争到2025年,公司采暖供热面积增加22800万平方米,工业供汽量增加4000吨/小时,带动公司现役燃煤机组供电煤耗下降约3.2克/千瓦时。在灵活性改造方面,“十四五”期间集团计划实施114台煤电机组灵活性改造,共计改造容量5357万千瓦。主要实施高背压、抽凝背、旁路供热等热电解耦灵活性改造以及电锅炉、化学储能等储能项目,重点实施全负荷脱硝、低负荷稳燃、空预器防堵塞、调节进汽方式和控制系统优化等运行优化类项目。

国家电投集团公司:节能改造方面,集团对常规煤电机组以节能改造后少于300克/千瓦时为目标,对空冷机组、W火焰炉机组以集团公司煤电平均供电煤耗达300克/千瓦时为总体目标,分类制定“一机一策”节能降耗方案。拟对102台煤电机组实施节能改造,合计改造容量5499万千瓦,拟投入节能改造资金约63.14亿元(不含能源合同管理形式),改造项目安排与资金分配主要集中在2023年和2024年;供热改造方面,“十四五”期间,集团对存量煤电机组积极寻求集中供热改造项目,预计到2025年,集团煤电机组年供热量接近2.9亿吉焦;灵活性改造方面,“十四五”期间,集团拟对72台煤电机组实施灵活性改造,合计改造容量3794.5万千瓦,拟投入灵活性改造资金17.59亿元,改造项目安排与资金分配主要集中在2021年至2023年。至“十四五”末,集团公司煤电机组调峰能力预计增加约422.8万千瓦。“十四五”期间,集团公司拟投入煤电“三改”联动资金共约80.73亿元。其中,拟进行节能改造(含供热)的煤电机组102台,改造容量5499万千瓦,拟投资金额63.14亿元;拟进行灵活性改造的煤电机组72台,改造容量3794.5万千瓦,拟投资金额17.59亿元。

国家能源集团公司:集团围绕额定工况常规燃煤机组供电煤耗不高于300克/千瓦时的目标,2025年末煤电机组平均供电煤耗降至295克/千瓦时以下,供热量达到6亿吉焦,机组调峰能力在“十三五”基础上增加700万千瓦。“十四五”期间,集团计划完成“三改”总容量超1亿千瓦,总投资约170亿元;节能改造方面,改造升级煤电机组总容量近6000万千瓦,计划投资95亿元,实施改造机组平均供电煤耗降低8克/千瓦时以上;供热改造方面,改造机组总容量5000万千瓦,计划投资40亿元。改造后增加供热能力1500万千瓦;灵活性改造方面,改造机组5800万千瓦,计划投资40亿元。改造后增加调峰能力700万千瓦。

华润电力公司:节能改造方面,“十四五”期间,集团计划投资约6.5亿元,开展不小于300万千瓦装机规模的节能降耗改造,将60万千瓦及以上等级机组供电煤耗全部降至《改造方案》要求的标准以下。对于30万千瓦等级的机组,一方面探索应用先进节能技术,另一方面开展供热改造,通过提升热电比降低供电煤耗;供热改造方面,“十四五”期间集团计划投资约5.6亿元,开展不小于320万千瓦装机规模的供热改造。一方面通过汽轮机低压缸零出力改造、高低压旁路抽汽供热改造等提升煤电机组供热能力,另一方面配套新建供热首站、供热管网等,扩大工业供热、民生供暖覆盖区域,提升煤电机组供热量;灵活性改造方面,“十四五”期间集团计划投资约4.6亿元,开展合计约1524万千瓦装机规模的煤电机组灵活性改造,合计增加深调能力约277.9万千瓦。相关改造主要涉及深度调峰、热电解耦、提升可调性等三个方面。

浙能集团公司:集团先期按照“整体规划,分机施策,试点先行”原则制定机组改造目标和方向。超临界及以上煤机中,所属煤机中超超(超)临界煤机基本满足能耗指标要求,计划对嘉华、六横四台早期百万级机组进行提效改造,目前已进入可研阶段,预计投资1-2亿/台,台二电厂围绕MGGH烟气加热器改低温省煤器开展前期研究,并后续其他超超(超)临界机组改造做准备;60万亚临界煤机共7台,虽然已经过汽轮机通流改造,但普遍煤耗水平在305-315克/千瓦时,仍未达到《改造方案》要求,将是后续改造主要考虑对象,技术路线以提参数改造和烟气余热深度回用改造为主,兼顾灵活性能力提升,先期在嘉华5、6号机进行试点改造,现已完成科研招投标;30万亚临界煤机中,煤机能耗水平普遍在320克/千瓦时的水平,提参数改造煤耗预计下降15克/千瓦时,单位容量初期投资较高,回报期10年以上,且普遍面临到期关停,即使改造完,后续竞争力仍较为落后,原则上不进行大面积的节能降耗改造,重点围绕提升机组灵活性能力、抽背机组转型、快速启停能力结合延寿和转应急备用做进一步研究;供热机组中,目前除台二和枣泉外其余燃煤电厂均具备对外供热,六横已启动供热前期改造,未来着重围绕滨海热电1号机切缸改造,台电、镇电新建抽背机供热,30万机组供热能力提升等课题开展研究;灵活性改造方面,当前所属煤机最小发电出力普遍达到36%~40%的水平,基本满足了电网调峰需求。距离35%额定负荷的目标差距不大,原则上无需经过大改造即可满足灵活性要求。重点针对各机组特性和适应性开展优化,进一步适应新形势下电力系统的要求。

中国电建集团公司:“十四五”期间崇信公司计划实施1、2号机组供热改造及1、2号机组20%负荷灵活性改造。

四、煤电机组改造普遍面临的问题和困难

在“双碳”目标倒逼构建新型电力系统的大背景下,煤电机组在电力系统定位和运营环境发生了根本变化,既要承担电力系统压舱石、调节器的作用,又要降低碳排放,还要应对电煤供应紧张、煤价高位运行以及电价热价偏低的矛盾,以致煤电运营环境日益严峻,也给实施煤电机组改造特别是灵活性改革带来了一些问题和困难。

1.由于燃煤供应市场的变化,煤炭的供应日趋紧张,燃煤电厂为降低燃料成本,维持可持续经营,这些年来燃煤机组均大量(50%以上)掺烧低价劣质燃煤。从目前来看,劣质煤掺烧给机发电设备造成的负面影响正逐渐凸显。以华电集团为例,截至10月份,公司系统煤电机组强迫停运同比增加41台次,锅炉“四管泄漏”同比增加13台次,大大影响了发电机组运行的安全性、经济性和环保性,并将严重降低机组运行寿命。

2.煤电机组利用小时数下降,调峰幅度、速率上升,机组启停频繁。比如在能源保供期间,一些煤电企业为确保有效供给,不得不将部分煤电机组推迟或取消计划检修,临停、调停检修也大幅减少,计划安排需停机开展的隐患排查治理推迟或取消,导致部分煤电机组设备运行缺陷、故障等安全问题频发。

3.燃煤发电企业受经营困难影响,为延续生产、缓解经营恶化趋势,持续大幅压缩生产费用和技术改造投入,对设备该修的不修,该改的不改,以致对发电机组设备可靠性、稳定性、经济性均造成一定影响。比如,锅炉大面积结焦、排渣困难、燃烧不稳灭火等事件数量大幅度增加,发生锅炉爆燃、尾部烟道再燃烧等损坏设备安全事故的概率不断增大。

4.负荷率较低、调峰增加、掺烧劣质煤等不利因素,造成燃煤机组偏离设计工况运行,机组运行经济性大幅度降低,对节能减排工作开展造成不利影响。

5.当前煤电生产运营困难的局面尚未得到有效缓解,若没有财政、金融政策支持,难以承受煤电机组技术改造实施所需的资金投入。很多节能降耗、供热、灵活性改造投资大(1台机组技术改造需投入3000~5000万元),且受机组运行方式影响,特别是在深度调峰、频繁启停的运行环境下,机组改造投入产出比低。

五、煤电企业对实施煤电机组改造的相关建议

本次会议上,各发电集团就《改造方案》的贯彻落实分别提出了相关建议。主要有以下几点:

1.明确煤电机组改造认定范围,编制“三改”联动煤电机组改造标准导则及发布先进煤电技术目录。

(1)科学认定300克/千瓦时认定标准和依据《改造方案》中要求供电煤耗在300克/千瓦时进行节能改造,从字面和实际的可执行性理解,供电煤耗的评估依据应该以机组性能考核试验数据为准,而非统计煤耗数据;对在役空冷机组的能耗要求是否也要统一为300克/千瓦时需要核定。

(2)建议中国电力设备管理协会牵头修订适应新型电力系统的《发电设备管理导则》、“三改”联动《电力行业煤电机组改造导则》(汽轮机、发电机、锅炉及发电相关系统的改造),以适应“双碳”目标下的电力市场环境,担当煤电机组压舱石、调节器作用,确保发电设备安全可靠运行。

(3)建议加强节能降碳科技攻关和示范应用,布局一批节能降碳前沿技术研究,加快推广先进高效节能产品设备,淘汰落后低效设备;发布先进煤电技术目录,向应用目录内技术实施煤电扩能升级改造的项目提供财政、金融支持;研究支持煤电企业优化装机结构的政策,帮助企业实现平稳有序经营发展。

(4)煤电机组节能升级改造和灵活性改造,从方案制定到实施完成一般需要一年半到两年的时间,大规模实施更需要统筹有序推进,建议统筹每年改造规模以及各地区改造规模,有利于各发电企业有序推进实施。

(5)扩大当前煤电机组供热范围,《改造方案》中涉及加大小锅炉供热关停力度。当前供热长输技术愈发成熟,业绩广泛,工业供气半径可拓展30千米以上,建议放宽煤电机组区域供热半径,并加大电厂供热半径内的小锅炉关停力度。

(6)在电能替代、散烧煤方面,应加快区域规划,推动以煤电为中心的综合能源供应体系建设,提升能源综合利用率。

(7)明确煤电机组改造升级范围及目标。综合考虑机组类型、服役年限以及区域特点、电热负荷等情况,以《改造方案》为依据因地施策、因机施策,不搞一刀切,不层层加码。一是供电煤耗是全国平均供电煤耗不高于300克/千瓦时,而不是个别省份不考虑装机类型,要求单机煤耗不高于300克/千瓦时。建议100万千瓦~30万千瓦空冷机组煤耗分别增加10~15克/千瓦时,W火焰炉、循环流化床锅炉在空冷机组基础上再调高10~15克/千瓦时;二是煤电深度调峰技术还未经过长时间检验,调峰深度应以《改造方案》为基准,综合考虑设备可靠性及资金投入,通过激励政策鼓励具备进一步深调的机组增加调峰能力,不能强制执行;三是明确列入应急备用机组条件。各地区应测算规划应急备用电源规模,服役到期不列入应急备用机组应支持退出,列为应急备用电源机组应明确运行条件,在确保安全稳定运行条件下,不建议在性能提升等方面继续加大投入。

2.健全完善煤电市场运行机制

(1)建议有效控制煤价、气价,保持迎峰度冬燃料供应稳定;研究启动煤电、煤热联动工作,合理调整上网电价;出台燃煤机组改造升级电价政策以及应急备用两部制电价政策,缓解燃煤机组投资压力和经营困境;建立煤电价格联动长效机制,有效解决煤电企业生存问题。

(2)建议制定约束性政策措施,切实加大散煤治理和分散燃煤小锅炉替代和淘汰力度,支持央企各基层企业争取供热市场,推进重点城市保民生采暖供热国有化、集约化管理。

(3)尽快出台30万机组亚临界转应急备用后的相关政策,便于发电企业提早谋划。

(4)煤电机组改造升级应统筹兼顾。煤电面临保障用能、清洁消纳、减污降碳、扭亏增盈、市场竞争、社会舆论等多重压力,从国家层面应综合考虑统筹推进煤电改造升级,结合煤电新的战略定位,出台“煤电新政”,让落后老小煤电“退得出”,清洁高效煤电“留得住”,新上先进煤电“有回报”。

(5)对于确需煤电支撑的电网区域,在满足节能、节水、环保要求前提下,对接近设计寿命的电厂,支持企业开展针对性的评估和技术改造使其继续发挥作用。建议中电设协修订发电设备延寿鉴定标准。

(6)加强烟囱颗粒物排放监督,取消仅为消除烟囱蒸汽排放的消白要求,进一步降低机组煤耗。

(7)纯凝机组开展热电联产改造后碳排放配额建议给予合理的补偿。

3.优化电力调度运行方式

(1)采取市场措施,稳定煤电扩能升级改造投资预期。坚持煤电节能调度,优化发电机组开机方式,提高在网运行机组负荷率;健全发电权交易机制,通过市场手段引导替代发电,发挥大容量、高参数机组能效优势;完善辅助服务市场机制,加大旋转备用和深度调峰补偿力度,让煤电在助力新能源消纳的过程中获得应有的辅助服务收益。

(2)建议在保障电网安全基础上,进一步加强节能调度,提升电网负荷调度灵活性,照“综合效益最大化、能耗指标最低化、三同小时最优化”的原则确定开机顺序,机组电量分配向低能耗机组倾斜,尽量提高机组运行负荷率,设置60万以上超超临界机组保障利用小时,确保不低于4500小时。

(3)鼓励推进机组台数较多(4台及以上)的煤电企业给予全厂AGC“调机改调厂”调度模式。在不影响电网安全备用容量的条件下,根据机组特性优化全厂节能运行方式,提高厂内高效机组发电量占比;建议进一步合理优化机组调度方式,全面提高在网机组负荷率,出台相应监管机制,不应允许过半以上机组负荷率低于75%,有效提升机组运行能效水平,降低煤电机组平均煤耗,充分发挥节能改造机组投入的经济性。

(4)明确灵活性改造的深度目标和额定容量的核算依据,建议煤电调峰的要求由各省政府相关部门结合电网调峰要求制定合理的调峰范围。

4.给予煤电机组改造资金、税收政策支持

(1)建议加大燃煤机组改造升级专项资金和税收支持力度,出台燃煤机组升级改造金融、退税等支持政策;从政策层面加大调峰、调频、调压、备用等辅助服务补偿力度,增加调峰能力交易品种;出台关停及应急备用调峰煤电企业人员就业培训、分流安置、社会保障政策;保障煤电在新型电力系统条件下的生存能力,提升煤电改造项目投资收益水平,调动市场主体积极性。鉴于目前煤电企业亏损严重、盈利能力较弱,节能改造投资能力和资金筹集难度很大、财务费用负担严重。一是建议提供一定比例的煤电机组节能技改补贴资金;二是建议协调金融机构提供专项免息或低息贷款资金;三是提供相应的税收减免政策,对节能技改投入资金可在企业所得税中加计扣除或提供优惠税率。

(2)加大对三北保民生供热企业以及西南保电力供应煤电企业的金融支持力度。

六、不断优化电力调度方式,助力煤电机组改造升级

与会代表对做好网源协调工作和进一步优化电力调度运行方式进行了交流讨论,国家电力调度中心孙大雁副主任听取了与会代表的交流发言后,对“双碳”目标下进一步优化电力调度运行方式,助力煤电机组改造升级做了交流讲话。

一是煤电“三改”联动非常及时也非常重要,体现了国家发改委和国家能源局对电力生产运行管理越来越务实,越来越符合电力行业实际需求,这对于从根本上保证电力安全供应提供了顶层设计和政策支持。

二是目前储能还处于起步阶段,当储能技术发展到安全可靠、大规模的应用,能以天为单位时,新能源才能成为主力电源。目前其能量密度达不到经济性。

三是基于我国目前火电是最主要的调节电源,从广义上来讲,火电也有储能的作用,也是很好的储能方式。火电机组灵活性改造三北地区是重点,但目前三北地区煤电机组灵活性改造完成情况并不理想,而非三北地区完成情况超出预期,这就需要相应的配套政策,使改造有需求、有动力、有回报。

四是从构建以新能源为主体的新型电力系统安全运行来看,仍需要建一批备用和应急煤电项目。但目前从市场、投资角度来看,投资煤电的积极性不高,都看好投资新能源的预期。从国外的资料看,稳定的电力输出的基础和主体是常规电源,在我国常规主体电源就是煤电。在储能技术没突破前,优化电力资源结构,应该建立在可靠的基础上。在这方面希望政府部门加以引导,不能忽视对煤电的必要投入,否则电网供电安全风险很大。

五是新能源加储能解决所有问题是理想的状态,但现实有较大差距。必须做到安全性、技术性兼顾,真正做到清洁低碳、安全高效。开展煤电机组改造可以多听取行业协会专家的意见,虽然灵活性改造很迫切,但也不能太急,要掌握改造节奏,慎重考虑机组改造的技术要求和安全性、经济性、可行性,这样才能达到机组改造预期效果。

六是电网希望机组灵活性改造取得实效,希望以良好的节奏去改造,使机组改造后节能性、经济性得到有效提升,特别是安全性也要有保障。当然机组改造有周期,要统筹注意电力保供,也需要协调各电厂机组的改造时间,不宜同时集中改造,以保障电力供应平衡。

七是各省调度部门要与政府部门、发电企业及时沟通,均衡合理安排改造时间。同时,呼吁政府部门在政策上给予机组改造支持,使机组改造后能获得稳定的预期和回报,以体现“三改”联动的价值,形成良好的循环机制。建议发改委和能源局多考虑调解资源定价,让更多的投资主体愿意参与其中。作为国家电力调度机构,我们将从电力调度上全力配合支撑煤电企业低碳转型,不断优化电力调度运行方式,搞好网源协同,助力煤电机组三改联动。

七、本协会驻会领导、专家发言摘要及工作建议

在视频会主会场出席会议的中国电力设备管理协会驻会领导金耀华(本协会发电专家委员会主任、大唐集团公司原副总经理)、张建功(本协会安全总工、国家电网公司原安全总监)、赵毅(本协会发电技术总工、华能集团科技部原主任、西安热工研究院原院长)、辛耀中(本协会电力调度运行总监、国家电力调度中心原副主任)、尧国富(本协会火电专家委首席专家)和在分会场的本会驻会领导魏光耀(本会专家委员会主任、原电力工业部安生司司长)、张启平(本协会技术总监、国家电网公司原总工程师)、张文亮(本协会高电压设备专家委员会主任、国家电网公司原总经理助理、中国电科院原院长)、郭延秋(本协会专家委员会副主任、国家电投集团公司原火电部调研员)等有关火电专家在听取了各电力企业交流发言后作了如下交流发言并提出了工作建议。

1.虽然目前煤电企业电煤供应紧张局势有所缓解,但煤价在千元以上的电厂仍然面临亏损。由于许多煤电企业亏损和高负债运营,造成设备运维检修投入严重不足,欠修、欠帐普遍,一线员工积极性受挫。这种情况,很容易出现安全问题。特别是当前国家发改委、能源局正在组织实施的这一轮煤电机组“三改联动”改造升级,应注意机组改造过程中的设备安全性。建议安全司对机组改造安全管理提出要求。

2.《改造方案》的出台,是落实“1+N”政策体系中的N的一部分。随着新能源装机的快速发展,煤电发电量也将会逐年迅速下降。新型电力系统需要平抑新能源大规模并网带来的电压和频率的波动,而煤电是当前最为经济、可靠的调节电源,将发挥电力兜底保障和调节辅助服务作用。因此,各煤电企业需要尽快转变观念,变以电量为王的旧观念,为以服务为王的新观念,着力提升煤电为支撑电网供电做好服务的能力水平,以体现煤电在构建新型电力系统中的调节保供的价值。

3.煤电机组改造必须坚持安全、稳定、可靠、经济为前提,灵活性改造不能以牺牲设备安全可靠性为代价,不能因改造而降低设备的使用寿命。煤电机组改造升级技术方案应结合所在区域实际,统筹节能降耗、供热改造、提高灵活性三者需求,以技术可行、经济合理为目标,能够为企业创造新的价值。

4.在节能改造方面,煤耗300克/千瓦时不是指所有煤电机组一刀切的指标,是2025年要完成的平均供电煤耗目标。各类型机组改造后的目标值应设置在达到或超过同类型机组的先进水平(即煤耗指标排名在前20~30%的机组视为先进)。超超临界机组也应该向同类型机组先进水平看齐,如果指标落后也应进行必要的节能改造,向先进标杆值看齐。比如超超临界机组煤耗从280克/千瓦时降为270克/千瓦时属于先进水平。亚临界机组如果能达到310克/千瓦时,也属于同类型机组先进水平。对于落后的煤电机组进行改造,应保证经济可行,能节能、有效益。

5.在供热改造方面,应做到能改尽改,尽可能多的替代周边低效的供热小锅炉和散烧煤,要根据区域周边热负荷需求和今后发展趋势,精心优化供热改造技术路线,使能量最大限度梯级利用和余热利用,提高综合能效。

6.在灵活性改造方面,应统筹好区域电网各类灵活性调节容量的需求(调峰、调频、调压),按照机组参数从低到高,机组额定负荷时供电煤耗由高到低的原则,分类、分批实施灵活性改造,同时统筹挖掘纯凝、供热、空冷等不同类型机组灵活性调节资源,分类施策制定改造方案,做到综合效益最大化。超临界以上煤电机组效率高,应以带基本负荷为主,具备一定的旋转调峰能力。目前100万千瓦以上的煤电机组普遍参与调峰,属于资源浪费,这个问题应引起高度重视。亚临界煤电机组效率低,应以宽负荷调峰运行为主。可以研究实行“两班制”调峰运行方式,间歇性调峰为主。

7.建议在调度政策制定上,对高参数超超临界机组,尽可能保持日常运行负荷在70%~100%范围内,以确保机组运行在最佳效率区间,充分发挥高效、低碳作用。对亚临界参数及以下机组灵活性改造应“应改尽改”,多承担深度调峰、宽负荷运行任务。建议对30万千瓦等级纯凝式机组,深入开展快速启停(“两班制”)运行方式研究和改造,最大限度发挥灵活性调峰作用,同时做好机组停(备)用保护技术研究和改造,全面提供电网安全对机组灵活性能力的要求。

8.要特别重视机组深度灵活性改造后设备的安全可靠性。改造时应对机组重要部件、材料及系统进行寿命和安全性评估,重要部位应加装必要的监控测点。目前许多机组因为灵活性改造后,运行偏离设计工况,导致锅炉、汽轮机等部件及材料损伤和损坏严重,如锅炉水冷壁撕裂、严重结焦、汽机末级叶片水蚀等,威胁机组设备安全和稳定运行。建议加强对灵活性改造方案进行重要部件及材料的寿命评估和安全性评价,及时发现潜在危险点和隐患,必要时可采取更换部分材料、加保护涂层等必要的补强措施,同时关键部位加装监视测点。

9.关于已到寿命期的机组,低效、落后的小容量机组应该以淘汰为主,或争取进行等容量替代。已到寿命期的大机组需要综合研究,进行供热或者其他用途改造。目前全国有4700多万千瓦已到寿命期机组,可考虑一半关停、一半改造。

10.煤电巨大的储能载体作用是目前其他各类储能所不可替代的。煤、水、热、冷、压缩空气等是目前主要的储能载体,化学储能的安全性问题目前还不能有效的解决。建议政府部门、电网企业和煤电企业把煤电在构建新型电力系统中的独特储能作用和定位予以突出,形成全社会的认知。

11.各煤电企业应深刻把握“三改联动”内涵实质。切实把节能、供热和灵活性改造统筹结合,相互协同起来。丹麦在这方面卓有成效,给每个火电厂配热罐,初始调峰能到50%,后来能到100%。有些机组供热后可以参与深度调峰,做到相互协同。

12.关于机组节能调度问题,必须严格按照电力法的相关规定执行,目前电网已在开展各类机组组合、月度机组组合调度研究,逐步优化机组调度。

13.随着大规模新能源发电并网接入,逐步成为电源主体,电力系统存在电源结构调节能力差,电网结构互济性差,无用电需求侧响应,电价机制和市场机制不健全等突出问题,迫切需要尽快建立全国统一、规范的电力市场,通过市场手段推进新型电力系统构建。

14.建立辅助服务市场化补偿机制。建立煤电调峰、调频、备用等辅助服务市场化补偿机制,保障煤电在新型电力系统条件下的生存能力。一是针对节能提效升级改造、深度调峰消纳新能源能力,按照改造完成容量和指标优劣给予优先发电利用小时奖励和容量补贴;二是列入应急备用电源机组应考虑电量容量补贴,用于设备保养维护,切实做到应急备用。

15.推进等容量替代。一是服役到期关停机组,进行等容量替代新能源指标或气电项目指标;二是深度调峰灵活性改造机组优先获取新能源开发权,且配置相同或一定比例新能源指标,在不占用大电网公共调峰资源的基础上,实现“风光火储一体化”发展;三是鼓励寿命到期城市供热煤电机组退城进郊、等容量替代。

刘斯颉常务副会长兼秘书长在进行会议总结时说,这次煤电机组改造会议在国家能源局高度重视和支持下,在国家电力调度中心、各发电集团公司生产部门、电力规划设计总院、中电建集团、煤电企业代表、电科院代表、“三大动力”集团等与会单位的积极配合下,达到了会议预期效果,即汇总了行业情况,摸清了机组家底,交流了行业经验,坚定了煤电定位,形成了改造共识,明晰了改造路径,反映了政策建议。中国电力设备管理协会会后将把与会单位在会上交流介绍的情况进行汇总整理,形成会议纪要印发与会单位和相关电力企业,并结合近期进行的煤电机组改造调研,形成《目前电力行业煤电机组改造情况与政策措施建议的报告》报送两部委相关部门。为落实两部委《改造方案》,中国电力设备管理协会印发了“关于落实《全国煤电机组改造升级实施方案》几点意见”,组织三大动力、西安热工院等机构编订《全国煤电机组改造技术导则》(汽轮机、发电机、锅炉“三改”标准)和组编《全国煤电机组改造优秀案例》,筹备举办线上“煤电机组改造专家大讲堂”和相关专业技术视频会议,并编印《电力生产简报》(煤电机组改造专辑)和编辑出版《电力设备管理》杂志煤电机组改造专辑等资料赠送煤电企业会员单位,以总结交流和推广全国煤电机组改造升级先进经验、先进技术路线,为全国开展煤电机组改造升级提供行业标杆和范本。对各发电集团公司在实施煤电机组改造中遇到问题和困难,中国电力设备管理协会将组织电力行业集思广益进行研讨和组织行业协同攻关,并把相关政策建议汇总向政府部门反映。希望各发电企业在国家发改委、国家能源局最后确定的《改造方案》整体部署下,精心组织、统筹安排、精准施策、有序推进,高质量完成煤电机组改造升级目标任务,为加快构建以新能源为主体的新型电力系统、如期完成“双碳”目标做出煤电企业的积极贡献。

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