2024-09-09-北京大学-基于灵活调峰和稳定供热前提下山东省30万千瓦级煤电机组优化思路_40页_2mb

山东省30万千瓦级煤电机组优化思路总结

背景

山东省煤电总装机1.0644亿千瓦（2023年底），占总能源结构50.3%。30万千瓦级机组共140台，装机4641.5万千瓦，承担调峰、供电、供热三重角色。

• 面临问题：调峰与供热产生的热力学矛盾、频繁调峰影响机组寿命、参与深调增加煤耗。
• 矛盾焦点：降低发电负荷→供热减少；提高出力→调节能力下降，不利于新能源消纳。

发展现状与挑战

1. 机组与分布:

   • 主要为亚临界机组，投产早，滨州市最多（45台）。
   • 典型分布：供热（工业占比84%，居民32%）。

2. 主要技术挑战:

   • 调峰-供热量耦合矛盾：按“以热定电”运行，参与电力调峰时需牺牲供热。
   • 供电煤耗上升：深度调峰时供电煤耗可达350-400克标准煤/千瓦时。
   • 寿命与安全风险：频繁启停导致设备疲劳、振动、腐蚀、NOx排放上升。
   • 经营风险：调峰收益不足，已有机组年亏损超600万元。

优化路径与技术措施

热电解耦技术

热力运行优化

• 供热侧：错峰供汽协调工商业用户，扩大机组可调出力。
• 电力侧：竞价策略优化，争取高电价时段运行，通过多机组协同替代切缸机组。

政策建议

1. 科学退煤与容量管理

• 分阶段淘汰老旧机组（2030年前推后服役机组退运），严格延寿标准。
• 对切缸机组授予全容量补偿，免除考核。

2. 加强灵活性政策支持

• 奖励灵活性改造投资。
• 强化辅助服务市场，采用竞价机制分摊成本。
• 放开需求响应与储能纳入厂用电测算。

3. 发展非煤调峰资源

• 鼓励气电、储能、抽水蓄能参与系统，推动风光储一体化。
• 核能、生物质供热纳入热源规划。

4. 技术攻关与平台建设

• 热电解耦技术扶持政策与财政补贴。
• 建立智能综合能源服务平台，实时监控煤机运行参数，指导政策动态调整。

预测与发展趋势

• 装机规模：2030年需控制在3946万千瓦，其中低压机组逐步调峰退运。
• 资源演进：在气电、储能、非煤热源发展支撑下，煤机定位转为“顶峰支撑”，依托储备熔盐/蓄热系统提升灵活性。

结语

30万千瓦级煤机具有灵活性改造潜力，需通过政策激励+技术创新实现减量转型，保障灵活调峰与稳定供热的同时，平衡低碳约束与能源安全。