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百亿级火电灵活性改造市场已至,蓄热调峰空间几何?

作者:中国储能网新闻中心 来源:CHPlaza 发布时间:2022-05-25 浏览:

中国储能网讯:段时间以来,关于火电灵活性改造的项目信息越来越多。

预估在“十四五”期间,国内将释放百亿级火电灵活性改造市场,蓄热调峰技术方案作为其中的一种主要技术路线,有望得到更大规模的推广应用。

1、改造势在必行

截至今年4月底,全国全口径发电装机容量约24.1亿千瓦,同比增长7.9%。可再生能源发电装机容量11.0亿千瓦,同比增长14.9%,占总装机容量的45.5%,高速增长的新能源发电出力的随机性、波动性和间歇性对于大规模并网提出挑战,对于电网调峰和消纳能力提出高要求。

我国发电装机构成中,抽水蓄能、燃气发电等灵活调节电源装机占比不到6%,“三北”地区新能源富集,风电、太阳能发电装机分别占全国的72%、61%,但灵活调节电源不足3%,调节能力先天不足。比较而言,欧美等国灵活电源比重较高,西班牙、德国、美国占比分别为34%、18%、49%。

对比各类灵活调节电源,抽水蓄能电站受站址资源和建设工期限制,气电受气源气价约束,发展规模有限,现阶段储能技术受制于经济性、安全性,尚不具备大规模商业化应用条件。而火电灵活性改造成本优势明显,据中电联的数据,煤电灵活性改造单位千瓦调峰容量成本约在500元-1500元之间,低于抽水蓄能、气电、储能电站等其他系统调节手段。

如上图所示,未来,新能源和灵活性火电机组的配合,可帮助实现新电力系统的整体平稳运行。

2、市场空间有多大?

2021年11月,国家发改委发布《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》,提出进一步提升煤电机组清洁高效灵活性水平,存量煤电机组灵活性改造应改尽改,“十四五”期间完成2亿千瓦,增加系统调节能力3000-4000万千瓦,促进清洁能源消纳。

火电机组间改造投资差异明显,不同机组特征、改造目标、燃料特性等条件都将带来改造投资的巨大差别,一般来说,在不包括储能设备的情况下,改造投资通常在30-90元/kW,最小出力可降至20%-40%。按此测算,十四五”期间火电灵活性改造市场空间至少约60-180亿元。

3、蓄热调峰优势明显

我国火电灵活性改造的核心目标是充分响应电力系统的波动性变化,实现降低最小出力、快速启停、快速升降负荷三大目标,其中降低最小出力,即增加调峰能力是目前最为广泛和主要的改造目标。

提高火电的深度调峰能力主要包括三个路径:提高锅炉侧锅炉低负荷稳燃能力;实现汽轮机侧机组供热工况热电解耦;提高机组主辅机及其环保装置在低负荷下的设备适应性。由此也产生了多种技术路线。

这其中,采用蓄热式电锅炉技术在实现热电解耦、深度调峰上优势明显。特别是针对热电联产机组,蓄热装置已经成为基本配置,利用蓄热装置及供热系统的储热特性,实现热电联产运行方式的改善和灵活性的提升效益明显。

蓄热式电锅炉调峰方案目前有两种主流的方案配置,电极锅炉+水蓄热和固体蓄热电锅炉。目前这两种方案均已有多个实际项目案例。

而目前正在建设的江苏国信靖江电厂熔盐储能调峰供热项目,成功投运后有望打开熔盐蓄热调峰的市场空间。在该项目的催化下,目前已有多个项目在考虑技术方案时将熔盐方案作为可选项之一。

统计目前已建成的火电灵活性改造项目,其中有约50%采用了蓄热调峰方案。以此比例,“十四五”期间预计将有约1亿千瓦装机采用蓄热技术改造。

4、谁在深耕这一市场?

在固体电蓄热调峰领域,沈阳世杰电器有限公司是最早的进入者,其目前拥有辽宁丹东金山热电电蓄热项目、辽宁调兵山固体电蓄热项目、华润热电沈阳固体电蓄热调峰项目等多个项目业绩。另外,沈阳恒久安泰环保与节能科技有限公司等相关公司也能提供类似方案。

在电极锅炉+水蓄热调峰领域,有以上海中如智慧能源集团有限公司、山东北辰机电设备股份有限公司为代表的解决方案提供商。河南平高电气股份有限公司、浙江上能锅炉有限公司等为代表的电极锅炉设备厂商,均有相关的项目业绩。

在熔盐储能调峰市场,西安热工研究院正在实施的江苏国信靖江电厂熔盐储能调峰供热项目,将成就首个商业化项目业绩。

总体来看,蓄热解决方案参与火电灵活性改造在技术上并无障碍,影响其推广的主要因素在于项目的经济性,而经济性则取决于调峰辅助服务市场的建立健全。发改委印发的《全国煤电机组改造升级实施方案》也已明确,加快健全完善辅助服务市场机制,使参与灵活性改造制造的调峰机组获得相应收益。

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