容量电价政策下的原煤仓分仓改造:助力深度调峰的创新之举!

百科   2024-11-05 17:26   中国  
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容量电价机制
为煤电企业带来的机遇与挑战

1.  新能源高速发展时代的煤电困境


由于新能源发电的随机性、波动性、间歇性等特点,其对电网调峰的贡献极其有限。因此,具有良好调峰潜力的煤电机组依然是保障电网正常运转的重要角色。近年来,煤电的定位正向着容量保障性电源加速转型


在以往的单一电价体系下,煤电企业只有满发多发,才能通过电能交易价格和发电成本之间的差额回收其容量成本,从而获取收益。


然而,随着新能源装机容量的持续增长,煤电机组在低谷期大量闲置,利用小时数明显降低,由2013年的5012小时降低至2023年的4466小时,预计将于2035年降至4000小时,通过单一电量电价已无法回收固定成本。在国家多项纾困政策支持下,去年上半年我国煤电企业仍亏损过半,长此以往将影响电力安全稳定供应,对新能源的发展同样有害无益。


(数据来源:CEIC宏观经济数据库)


2. 容量电价带来的经济效益


2024年,容量电价机制逐步落实,将为煤电企业带来不菲的增量收益。在该机制下,电价分为容量电价和电量电价两部分。于发电方而言,容量电价主要回收折旧费、人工费、修理费等机组固定成本,电量电价主要回收燃料费等变动成本。按照文件规定,煤电固定成本统一为每年每千瓦330元,2024~2025年有26个省区的回收比例为30%,即每年每千瓦100元,7个省区为50%即每年每千瓦165元。




在该机制下,电量电价通过市场化方式形成,灵敏反映电力市场供需、燃料成本变化等情况;容量电价水平根据地方电力供需、煤电转型进度等实际情况调整,逐年提升。通过容量机制的疏导,部分成本无需在电能量市场报价回收,煤电机组在电力现货市场中的竞价能力也能进一步提高。


3. 容量电价对机组灵活性提出更高要求


两部制电价要求煤电机组必须满足国家对于能耗、环保和灵活调节能力的要求。最大出力要按月报送,严格考核,若机组无法提供所申报的最大出力,无法满足电网调峰需求,则按次数扣减容量电费。


这一规定说明,对煤电机组给予容量电费的前提,是其能够充分发挥支撑调节容量价值,在电力系统需要时严格按调度指令调节。发电企业回收固定成本的同时,也将迎来更大的考核压力,机组的下调能力、顶峰能力、变负荷速率等性能直接影响容量收益,过度的调节也可能加速设备损耗。因此,紧跟电力改革的步伐、促进灵活性改造是煤电转型的关键。


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原煤仓分仓技术
在容量电价机制下的经济价值

1. 灵活调节


在煤电容量电价机制启动后,对机组调节深度与调节速度要求更高。

原煤仓分仓改造的工程量小,与其他灵活性改造项目相比成本较低。进行分仓改造后,一台煤仓装两种煤,配煤掺烧更加精准快速,可根据调峰需求快速切换煤种。高负荷和最低稳燃负荷燃用高热值煤,其它负荷燃用低热值煤,不仅负荷响应速度快,而且增加了低热煤的掺烧量,燃料成本降低,利润空间提升。


一方面,机组的灵活性满足电网要求,可以获得容量电价收益和调峰辅助服务补贴;另一方面,通过智能化响应现货市场,在低电价时段减少出力减少亏损,在高电价时段快速启机,显著提高发电企业利润水平。


某电厂4台66万千瓦机组进行分仓改造前后一年的辅助服务收入对比如下:

  • 2022年收入为697万元

  • 2023年收入为2800万元

  • 同比增收为2103万

2. 增容提效


早年间火电机组增容改造的容量认定条件较为宽松,缺乏实质性的提升改造,部分机组达不到认定的铭牌出力,尤其是在夏季高背压或燃烧劣质煤等不利的情况下,更会如此。最大出力的响应难以得到保证,使得企业必须降低申报额,缩减容量电价收益。


经分仓改造后,燃料实时灵活调整,机组的顶高峰能力提升,“最大出力”得到保障,不必再因为考核压力而下调申报,保证了100%的容量电价收益。


4台66万千瓦机组收益如下:

  • 容量电价165元/千瓦·年

  • 年收益:165元/千瓦·年×66万千瓦×4=43560万元

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原煤仓分仓改造案例

目前,我公司已为近二十家电厂完成原煤仓改造工程。改造前,原煤仓由上部圆柱筒体、中部斜圆台、下部双曲线防堵煤斗构成,落煤口与给煤机入口膨胀节连接。


原煤仓


改造后,原煤仓内部增设一个厚度130mm的不锈钢复合板,将原煤仓一分为二,两侧可储不同煤种。在双曲线煤斗区域安装闸板门,分别控制一侧煤流。在不对原输煤及配煤系统做任何变动的情况下,仅通过上述简单改造,通过分别开启两侧的插板门来控制进入给煤机的煤种,实现快速变换煤种的目的。


改造示意图


在仓顶增加防磨导流板,以解决仓顶落煤口不对称问题;选择落煤筒内径1750mm处设置闸板门,增加闸板位置流通面积,避免因分仓下煤口形状影响堵煤;将墙体厚度优化,墙体下部厚度缩小,使落煤流动性更好;锥斗部分由不锈钢改为不锈钢复合,使墙板强度增加。


为保证改造效果和利用率,在原煤仓顶部增设防爆照明及视频监控,在原煤仓内隔板两侧各增加一台用于测量煤位的导波雷达设备。现有的给煤机入口插板门仍保留。为使原煤仓煤流下煤顺畅,防堵塞,在原煤仓仓壁上增设四个空气炮,作为辅助处理堵煤时的应急手段。


改造现场

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结语

两部制电价政策的出台,有助于弥补煤电机组低利用小时数所带来的损失,巩固了煤电的“压舱石”地位。


通过原煤仓分仓改造,煤电机组进一步提高调度灵活性、优化燃煤成本、获取容量收益,可以更好地应对新型电力体系下的竞争压力,在不断变化的市场环境中保持稳定和持续地发展。





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