修正系数对配额分配的影响

文摘   2024-09-30 14:22   上海  


一、配额分配“北多南少”

前两个履约期,为鼓励机组承担民生供热、参与电力调峰和提高能效等,《分配办法》在机组配额量计算时引入了三个修正系数,包括负荷(出力)系数修正系数、供热量修正系数、冷却方式修正系数。


由于地理因素的客观存在,这些修正系数与地理因素叠加,导致北方地区火电机组、热电联产机组比南方地区同等级机组发电、供热效率提升,可以获得更多的配额。


配额分配“北多南少”的主要原因有三个方面:


(一)对北方能源大省火电机组的调峰补偿

火电机组负荷率越低,机组单位产出能耗也越高。负荷(出力)系数修正系数的设置是为了鼓励火电机组参与电网调峰和保障可再生能源上网,弥补其降低负荷以及频繁启停的效率损失。北方能源大省如山西、宁夏、甘肃、内蒙古、黑龙江等地的骨干机组肩负电网调峰的重要使命,为弥补负荷率较低导致的能耗损失,《分配办法》对于负荷出力系数小于85%的机组在配额分配方面分级给予补偿。


(二)供热量增加对于热电联合机组的效率提升

冬季供热涉及民生保障。供热量修正系数的设置是为了满足鼓励燃煤热电联产增加供热量、替代燃煤小锅炉和散煤的实际需要。按照我国目前“以热定电”的热电分摊方式,对于热电联产机组,随着北方地区冬季供热量的增加,机组整体效率提升,供电碳排放强度降低。


(三)北方地区因缺水使用空冷冷却方式获得的额外补偿

冷却方式修正系数的设置是为了对北方缺水地区使用空冷的机组进行鼓励。该系数考虑了因冷却环节工艺不同造成的单位产品能耗差别,区分水冷和空冷燃煤机组,并通过不同赋值修正两类机组的配额量(水冷机组的冷却方式修正系数取1,空冷机组取1.05)。空冷机组获得1.05的额外补充。


二、前两个履约期修正系数的设置和微调

(一)对外供热和供热量的范围包括哪些?

根据当年适用的《企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施》或修订版本要求,供热量为锅炉不经汽轮机直供蒸汽热量、汽轮机直接供热量与汽轮机间接供热量之和,不含烟气余热利用供热。对外供热是指向除发电设施汽水系统(除氧器、低压加热器、高压加热器等)之外的热用户供出的热量。


(二)哪些机组列入核算范围?

第一个履约期,纳入配额分配的机组包括纯凝发电机组和热电联产机组,自备电厂参照执行,不具备发电能力的纯供热设施不在方案范围之内。


第二个履约期,进一步明确不具备发电能力的纯供热设施(热源在 2021 和 2022 年与发电设施保持物理隔断)、2021 或 2022 年新投产机组不纳入当年度配额管理。


(三)第一个履约期修正系数的设置

第一个履约期设置修正系数的目的,主要是考虑到机组固有的技术特性等因素,通过引入修正系数进一步提高同一类别机组配额分配的公平性


(1)机组冷却方式修正系数

如果凝汽器的冷却方式是水冷,则机组冷却方式修正系数为 1;如果凝汽器的冷却方式是空冷,则机组冷却方式修正系数为 1.05冷却方式修正系数的设置与《常规燃煤发电机组单位产品能源消耗限额》(GB 21258-2017)及《热电联产单位产品能源消耗限额》(GB 35574-2017)提出的冷却方式修正系数保持一致。


(2)供热量修正系数

供热量修正系数为基于大量实测样本统计拟合得出,根据燃煤、燃气两类机组在不同供热比情况下供电碳排放强度的变化曲线,得出两类机组的供热量修正系数分别为(1-0.22×供热比)和(1-0.6×供热比)。


(3)机组负荷(出力)系数修正系数

常规燃煤纯凝发电机组负荷(出力)系数修正系数按照统计期机组负荷(出力)系数设置不同值表,其他类别机组负荷(出力)系数修正系数为 1。负荷(出力)系数修正系数的设定依据为《常规燃煤发电机组单位产品能源消耗限额》(GB 21258-2017)及《热电联产单位产品能源消耗限额》(GB 35574-2017),上述两项国标通过大量机组统计数据得出机组负荷率与单位产品能耗之间的数量关系。


(四)第二个履约期修正系数的设置

第二个履约期设置修正系数的目的,主要是综合考虑冷却方式、供热量、机组参与电力调峰造成的低负荷等因素对碳排放强度的影响,配额分配过程中采用冷却方式修正系数、供热量修正系数、负荷(出力)系数修正系数,以鼓励机组更大范围供热、参与电力调峰。第二个履约期还引入了平衡值,作为设置基准值的参考指标。平衡值是各类机组供电、供热碳排放配额量与其经核查排放量(应清缴配额量)平衡时对应的碳排放强度值。


(1)机组冷却方式修正系数

如果凝汽器的冷却方式是水冷,则机组冷却方式修正系数为 1;如果凝汽器的冷却方式是空冷,则机组冷却方式修正系数为 1.05;对于背压机组等特殊发电机组,冷却方式修正系数为 1,其他修正系数值与第一个履约期一致。


(2)机组供热量修正系数

燃煤机组供热量修正系数为1-0.22×供热比,燃气机组供热量修正系数为1-0.6×供热比,修正系数值与第一个履约期一致


(3)机组负荷(出力)系数修正系数

常规燃煤纯凝发电及常规燃煤热电联产机组负荷(出力)系数修正系数设置不同值,其他类别机组负荷(出力)系数修正系数为 1。与第一个履约期相比,第二个履约期调整机组负荷(出力)系数修正系数适用范围,民生保障政策更加突出。与2019—2020年仅在常规燃煤发电机组配额分配时采用负荷(出力)系数修正系数不同,为体现全国碳市场对高效供热生产的支持,2021、2022年在常规燃煤热电联产机组配额分配时,也采用负荷(出力)系数修正系数,对热电联产机组低负荷运行给予配额补偿,体现“保供热、保民生”的政策导向。


(五)供热比对配额分配的影响

供热对机组配额量的影响与供电基准值、供热基准值、供热比、供热量修正系数有关。理论上,在没有供热的情况下,供热比为零,燃煤和燃气机组供热量修正系数为1,依据发电基准值,机组获得发电负荷工况下对应的配额。由于采取以热定电”的热电分摊方式,供热比提升时,由于发电效率和供热效率变化,如果发电基准值和供热基准值不一致,必定会导致配额分配总量随供热比变化而变化的情况。供热比和不同基准值的调整对配额分配都有影响。


依据中国电力行业标准《火力发电厂技术经济指标计算方法》(DL/T904-2004),供热量指机组在统计期内用于供热的热量。供热比指统计期内机组用于供热的热量与汽轮机热耗量的百分比。供热比是分摊除循环泵、凝结泵等只与发电有关的设备用电量以外设备耗电量的依据。供热比和热电比不能混淆。热电比是指对应单位发电量所供出的热量。热电比=供热量/(供电量X3600(KJ/kW.h))其中,3600为电力单位低位热量,单位为千焦/千瓦时(KJ/(kW.h)。机组热电比大,冷源损失少,发电煤耗低、总热效率高。


2021年3月29日发布的《关于加强企业温室气体排放报告管理相关工作的通知》附件二《企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施》确定,供热比计算方法包括正算法、反算法和CCPP算法三种。其中,正算法是指当存在锅炉向外直供蒸汽的情况时,供热比为统计期内供热量与锅炉总产热量之比;当锅炉无向外直供蒸汽时,供热比为统计期内汽轮机向外供出的热量与汽轮机总耗热量之比。反算法是指当供热煤耗数据可得时,供热比可采用机组单位供热量所消耗的标准煤量、供热量和机组耗用总标准煤量测算;CCPP算法是指燃气蒸汽联合循环发电机组(CCPP)存在外供热量时,供热比可采用供热量与燃气产生的热量之比的简化方式测算。


由于供热比计算程序繁琐,不同算法对配额分配总量有一定影响。2022年12月19日发布的《企业温室气体排放核算与报告指南 发电设施》继承了2021年第一个履约期《核算方法》中提供的供热比计算方法。但是,由于计算供热量修正系数需要的供热比具有不确定性,新的《企业温室气体排放核算与报告指南 发电设施》将供热比修改为“仅报告不核查”。


三、第三个履约期修正系数的调整

(一)哪些机组列入核算范围?

第三个履约期,依据《2023、2024 年度全国碳排放权交易发电行业配额总量和分配方案(征求意见稿)》,不具备发电能力的纯供热机组(热源在 2023 和2024年与发电设施保持物理隔断),以及 2023、2024年新投产机组不纳入当年度配额管理。


(二)第三个履约期修正系数的设置

第三个履约期,设置和调整修正系数主要包括三个方面。

一是取消机组供热量修正系数。2021、2022 年度配额分配方案设置了供热量修正系数,主要目的是鼓励高效燃煤热电联产机组增加供热,以替代燃煤小锅炉和散煤燃烧供热。供热量修正系数基于大量实测样本统计拟合得出,并需要使用供热比作为关键参数进行核算。从第一、二个履约周期实际运行情况来看,供热比计算程序繁琐,难以准确获取,导致供热量修正系数计算结果出现偏差。2022年12月19日发布的《企业温室气体排放核算与报告指南 发电设施》已将供热比修改为“仅报告不核查”。为与核算指南保持衔接,保证配额计算的精准性,《方案》取消供热量修正系数,并通过调整供热基准值实现对机组供热的合理激励。


二是将机组负荷(出力)系数修正系数调整为机组调峰修正系数,并修改适用范围。为更多消纳风电、光伏等可再生能源,部分火电机组承担电网调峰任务并处于低负荷运行状态。2021、2022 年度配额分配方案中设置了“负荷系数修正系数”,负荷率在 85%以下的机组均可获得补偿配额,以体现对承担调峰任务机组的鼓励和补偿。经统计,2022年,300MW等级以上常规燃煤机组、300MW等级及以下常规燃煤机组、非常规燃煤机组和燃气机组的年平均负荷率分别为 67%、65%、63%和 69%,全国机组平均负荷率在 65%左右,且随着非化石能源发电比重的增加,火电机组负荷率呈现逐年下降趋势,继续保持 85%的负荷率补偿上限已脱离实际,无法突出调峰机组负荷率较低的特性,也无法精准支持鼓励调峰机组。《方案》将“负荷系数修正系数”更名为“调峰修正系数”,并将补偿负荷率上限调整为 65%,机组负荷(出力)系数在 65%及以上的常规燃煤机组不再引入大于 1 的修正系数,统计期内机组负荷(出力)系数在 65%以下的常规燃煤机组按照原计算公式计算并使用大于 1的调峰修正系数,获得补偿配额。


三、取消机组冷却方式修正系数

如果凝汽器的冷却方式是水冷,则机组冷却方式修正系数为 1;如果凝汽器的冷却方式是空冷,则机组冷却方式修正系数为 1.05;对于背压机组等特殊发电机组,冷却方式修正系数为 1,其他修正系数值与第二个履约期一致。——新周期取消冷切系数。


备注:机组调峰修正系数

常规燃煤机组调峰修正系数按照65%出力系数上限取值测算,其他类别机组调峰修正系数为 1。




资料引用:

热电供热比的不同计算方法对火电企业配额量影响分析

https://wenku.baidu.com/view/4693f5db730abb68a98271fe910ef12d2af9a9e8.html?_wkts_=1727599171992&bdQuery=供热+电厂+富余配额&needWelcomeRecommand=1


全国碳市场启动后北京热电行业低碳运行管理方式研究

http://zghjgl.ijournal.cn/html/zghjgl/2018/3/20180307.htm


热电联产机组的电力调峰运行模式研究

https://www.energychina.press/article/id/411d5e9c-b690-4afe-90e4-0b02061dc222


热电联产与“小火电”不能混淆一谈

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1656112812714432661&wfr=spider&for=pc


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