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2026年春節(jié)期間,東北電力市場經(jīng)歷了一次前所未有的價格信號沖擊。2月14日至23日,遼寧實時市場共有9個交易日全天加權(quán)均價為負(fù),其中8天達(dá)到下限價-100元/兆瓦時,負(fù)價時段占比高達(dá)96.98%,蒙東地區(qū)負(fù)價時段占比88.13%,黑龍江零價時段占比97.71%。上篇已分析出,核心成因在于北方冬季供暖遵循“以熱定電”原則,熱電聯(lián)產(chǎn)機組為保障供熱需維持基礎(chǔ)出力,疊加新能源大發(fā),電力供應(yīng)遠(yuǎn)超需求,價格信號只能下探至負(fù)值。這便是當(dāng)前煤電企業(yè)面臨的兩難困境:開機意味著虧損,停機則失去市場、面臨巨額重啟成本。那么,煤電企業(yè)究竟該如何破局?
一、中歐負(fù)電價現(xiàn)象的比較與啟示
歐洲國家比中國早了十到二十年經(jīng)歷這一困境,與我國當(dāng)前面臨的行業(yè)背景高度相似。一是新能源滲透率爆發(fā)式增長。以丹麥為例,2009年至2015年間,風(fēng)電、光伏發(fā)電量占比從18.5%快速攀升至50.9%,火電利用小時數(shù)隨之快速下降。二是熱電聯(lián)產(chǎn)機組的特殊需求。丹麥為滿足全年長時間供熱需求,火電機組基本上為熱電聯(lián)產(chǎn)機組。如何在保證供熱穩(wěn)定的前提下實現(xiàn)發(fā)電側(cè)的靈活調(diào)節(jié),成為當(dāng)時技術(shù)改造的核心課題。三是電力市場機制倒逼。2009年起,丹麥全面放開電力現(xiàn)貨市場并引入負(fù)電價機制,在邊際出清價格機制下,煤電開機即發(fā)電的模式面臨巨大虧損風(fēng)險。在多重壓力下,丹麥作為歐洲能源轉(zhuǎn)型的先行者,早已開始推進(jìn)火電機組的靈活性改造,并成功實現(xiàn)煤電角色轉(zhuǎn)型,從傳統(tǒng)的電力供應(yīng)主體,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)靈活性服務(wù)提供者,盈利邏輯也從“發(fā)多少電賺多少錢”,轉(zhuǎn)向通過提供調(diào)頻服務(wù)等獲取收益。
反觀我國東北區(qū)域,黑龍江新能源發(fā)電量占比為31.9%,遼寧為24.09%,蒙東為36.83%。更低的可再生能源占比,卻出現(xiàn)更長時間的負(fù)電價。這一反差說明,東北的負(fù)電價并非“綠電太多”所致,根源在于火電靈活性不足,尤其是熱電聯(lián)產(chǎn)機組的剛性約束。因此,破解東北負(fù)電價困局的關(guān)鍵,在于打破熱電耦合的剛性約束,讓煤電從“主力電源”轉(zhuǎn)向“調(diào)節(jié)電源”。歐洲的實踐經(jīng)驗,正為我國提供了可資借鑒的技術(shù)路徑與市場邏輯。
二、技術(shù)破局:煤電如何實現(xiàn)“能深調(diào)、快響應(yīng)”
經(jīng)過二十余年的持續(xù)優(yōu)化,丹麥和德國的煤電機組靈活性指標(biāo)已達(dá)世界領(lǐng)先水平,從最低出力來看,丹麥先進(jìn)機組最低出力可低至15%~20%,部分機組通過旁路運行模式甚至可實現(xiàn)0%電力出力而僅維持供熱。德國大容量硬煤機組可低至25%~30%,標(biāo)桿機組已突破至15%~17%。爬坡速率方面,改造后機組普遍達(dá)到4%~6%Pe/min,可參與二次調(diào)頻輔助服務(wù)市場。熱電解耦能力上,通過配置熱水儲能罐、電鍋爐、熱泵等設(shè)施,熱電廠可在風(fēng)電過剩時利用低電價蓄熱,實現(xiàn)供熱與發(fā)電的解耦運行。這些亮眼的靈活性指標(biāo),源于一系列精細(xì)化的技術(shù)改造方案,丹麥、德國的多個標(biāo)桿機組將這些改造手段落地實踐,成為行業(yè)可借鑒的范本。
丹麥阿維多發(fā)電廠2號機組(簡稱AVV2)是超超臨界多燃料混燃機組,于2009~2012年間完成深度靈活性改造,純發(fā)電效率達(dá)49%,熱電聯(lián)產(chǎn)總效率高達(dá)94%~96%。該機組采用了循環(huán)流化床鍋爐技術(shù),配備了大型熱水儲能罐,在電價極低時進(jìn)入旁路運行模式,鍋爐產(chǎn)生的蒸汽完全不驅(qū)動汽輪機發(fā)電,而是直接送往蓄熱罐和城市供熱網(wǎng)。通過這一改造,機組可在15%極低負(fù)荷下穩(wěn)定運行,爬坡速率為4%~5%Pe/min。
丹麥阿斯納斯電廠5號機組(簡稱ASV5)位于丹麥卡倫堡,是該區(qū)域內(nèi)工業(yè)體系核心部分,于2017~2019年間完成深度靈活性改造,并徹底轉(zhuǎn)型為百分之百木屑生物質(zhì)燃料機組,同時保留了高效的蒸汽循環(huán)和增強的靈活性條件。ASV5的改造以多能耦合和熱電解耦為核心,配備40~50MW級高壓電極鍋爐及大型熱儲能系統(tǒng)。電鍋爐作為廠內(nèi)設(shè)備,雖然接入的是廠用電線路,但仍需繳納輸配電費。丹麥輸配電費含容量費和電量費部分,容量部分作為固定費用按照認(rèn)購容量繳納,電量部分費用按照購電電量繳納。電鍋爐正是繳納了這筆輸配電費,才具備參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的資格,作為系統(tǒng)中的可中斷負(fù)荷獲得靈活性資源容量費減免等當(dāng)?shù)卣咧С帧?/p>
德國海爾布隆電廠7號機組則代表了數(shù)字化改造的方向。該機組是一臺750MW的硬煤發(fā)電機組,改造后的最低穩(wěn)燃負(fù)荷可達(dá)15%~17%,是目前大容量硬煤機組的最低水平,爬坡速率達(dá)到4%~6%Pe/min。其改造重點在于既有系統(tǒng)的數(shù)字化優(yōu)化和燃燒微調(diào),核心突破是單磨運行技術(shù):通過重新設(shè)計燃燒器配風(fēng)系統(tǒng)和粉管平衡系統(tǒng),機組僅開啟一臺磨煤機即可保證爐膛穩(wěn)定燃燒,大幅降低最低起跳點,避免新能源充足時的頻繁停機??刂葡到y(tǒng)上,能自動預(yù)測鍋爐熱慣性,提前調(diào)整風(fēng)煤比,解決了低負(fù)荷下參數(shù)震蕩問題;同時優(yōu)化給水泵與給水加熱器,改造最小流量循環(huán)系統(tǒng),規(guī)避了低負(fù)荷下給水泵過熱、效率低下的問題,保障了水循環(huán)安全。
三、市場破局:歐洲煤電如何在負(fù)電價中賺錢
靈活性改造徹底改變了煤電的盈利邏輯,改造后的機組核心利潤來源已不再依賴基礎(chǔ)電量,而是轉(zhuǎn)向多元化的市場收益。
一是負(fù)電價時段避險與套利收益。在負(fù)電價出現(xiàn)時,具備深度調(diào)峰能力的機組可以迅速壓低出力,避免在虧損狀態(tài)下發(fā)電。更進(jìn)一步,配置電鍋爐的機組還可以實現(xiàn)負(fù)電價套利。當(dāng)北歐市場出現(xiàn)負(fù)電價時,丹麥ASV5機組啟動電鍋爐從電網(wǎng)購電產(chǎn)熱。如前所述,此時電鍋爐需按高電壓等級可中斷負(fù)荷繳納輸配電費,作為電力系統(tǒng)中的靈活性負(fù)荷資源,從而獲得輸配電費中容量費用部分減免資格,疊加丹麥政府對供熱用電的能源稅減免后,綜合用電成本顯著降低?;跓崃︿N售的固定合同價格,電廠在負(fù)電價的情況下完成供熱,實現(xiàn)雙向獲利。
二是輔助服務(wù)市場收益。靈活性改造后機組普遍達(dá)到4%~6%Pe/min的爬坡速率,使其具備參與二次調(diào)頻輔助服務(wù)市場的資質(zhì),而在北歐電力市場,高靈活性資產(chǎn)的輔助服務(wù)單價遠(yuǎn)高于標(biāo)桿電價,成為重要利潤來源。ASV5機組的電鍋爐可實現(xiàn)分鐘級響應(yīng),參與輔助服務(wù)市場的收益率更是遠(yuǎn)超普通發(fā)電業(yè)務(wù),讓靈活性能力直接轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)收益。
三是供熱保底收益。歐洲熱電聯(lián)產(chǎn)機組通過熱電解耦改造,在電力市場波動時仍能依靠穩(wěn)定的城市供熱合同獲得持續(xù)現(xiàn)金流。AVV2在電價極低時通過旁路運行持續(xù)為哥本哈根供熱,ASV5作為卡倫堡工業(yè)共生體系核心,為周邊制藥企業(yè)供應(yīng)工業(yè)蒸汽獲得高溢價熱力收益。這種穩(wěn)定收益大幅降低了煤電企業(yè)對電力市場的依賴。
四是啟停成本節(jié)約收益。煤電機組停機重啟成本極高,通過深度調(diào)峰維持低負(fù)荷運行而非頻繁停機,可大幅節(jié)約啟停費用。在光伏大發(fā)的中午時段保持極低負(fù)荷運行,傍晚電價走高時迅速爬坡發(fā)電,每年節(jié)省的啟停費用直接轉(zhuǎn)化為企業(yè)收益。
四、啟示與展望
歐洲煤電的轉(zhuǎn)型實踐,是讓煤電從“電量主體”轉(zhuǎn)向“調(diào)節(jié)主體”,煤電的核心價值不再體現(xiàn)為發(fā)了多少度電,而在于為電網(wǎng)提供了多少靈活性支撐。技術(shù)層面,歐洲實踐證明,單磨運行、給水預(yù)熱器旁路、熱儲能耦合、電鍋爐配置,這些技術(shù)手段并不神秘,煤電可以做到在低至15%負(fù)荷下穩(wěn)定運行,在爬坡中快速響應(yīng),實現(xiàn)發(fā)電與供熱的解耦。市場層面,通過負(fù)電價避險與套利、輔助服務(wù)收益、供熱保底收益、啟停成本節(jié)約、配置電鍋爐的機組繳納輸配電費作為靈活性負(fù)荷等方式,煤電具備了新的盈利邏輯。靈活性能力不是成本負(fù)擔(dān),而是可以直接變現(xiàn)的資產(chǎn)。
2026年春節(jié)的負(fù)電價,不應(yīng)被視為偶然事件,而應(yīng)看作電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的必然信號:系統(tǒng)需要靈活性,煤電必須改變。上篇所述的用戶側(cè)電采暖推廣,與本文討論的火電靈活性改造,恰似一枚硬幣的兩面——需求側(cè)激活與供給側(cè)改造協(xié)同發(fā)力,方能真正破解東北負(fù)電價困局。歐洲的經(jīng)驗告訴我們,從主力電源轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)電源,從電量思維轉(zhuǎn)向服務(wù)思維,技術(shù)已經(jīng)成熟,市場正在形成,剩下的問題只是:我們何時開始行動。
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