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

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 北京大学能源研究院是北京大学下属独立科研实体机构。研究院以国家能源发展战略需求为导向，立足能源领域全局及国际前沿，利用北京大学学科门类齐全的优势，聚焦制约我国能源行业发展的重大战略和科技问题，按照“需求导向、学科引领、软硬结合、交叉创新、突出重点、形成特色”的宗旨，推动能源科技进展，促进能源清洁转型，开展专业及公众教育，致力于打造国际水平的能源智库和能源科技研发推广平台。 山东省热电设计院（SDHEEPDI）创建于1993年，是集电力、市政、新能源、环保等工程咨询、设计和工程总承包于一体的综合性设计单位。建院以来始终坚持“为热电企业全生命周期提供智力服务”的价值主张，累计设计热电工程700余项，总装机1900万千瓦；市政热力管网900余项，近4000公里；编制了包括各类规划在内的800余项咨询报告，为热电行业的健康发展作出了贡献，在国内热电设计领域拥有良好声誉和较高知名度。 所使用的方正字体由方正电子免费公益授权封面图片©Freepik 前言............................................................................................................................................................2第一章山东省30万千瓦级煤组发展现状..........................................................................................4（一）30万千瓦级煤电机组类型和投产时间......................................................................4（二）30万千瓦级煤电机组地理分布..................................................................................5（三）30万千瓦级煤电机组供热情况..................................................................................6第二章山东省基准情景下30万千瓦级煤电规模分析.....................................................................8（一）年调峰平衡...................................................................................................................8（二）年电量平衡..................................................................................................................10（三）年电力平衡...................................................................................................................11（四）年供热平衡..................................................................................................................12（五）总结...............................................................................................................................14第三章山东省30万千瓦级煤电规模敏感性分析............................................................................15（一）电力敏感性分析..........................................................................................................15（二）供热敏感性分析..........................................................................................................17（三）总结...............................................................................................................................18第四章山东省30万千瓦级煤电机组灵活调峰和稳定供热挑战和应对措施..............................20（一）主要挑战.....................................................................................................................20（二）应对措施.....................................................................................................................22第五章山东省30万千瓦级煤电机组灵活调峰和稳定供热的政策建议和保障措施.................26（一）科学制定30万千瓦级煤电的发展路径....................................................................26（二）加强灵活性改造方面的政策支持力度....................................................................27（三）加强供热改造和系统优化........................................................................................27（四）大力发展非煤灵活性资源和非煤供热资源............................................................28（五）进一步完善电力市场建设........................................................................................29（六）加强热电解耦技术攻关.............................................................................................30（七）提升煤电机组综合能源服务能力.............................................................................31附录：......................................................................................................................................................33参考文献：..............................................................................................................................................36 山东省是全国煤电装机第二大省，截至2023年底，山东省煤电装机10644万千瓦，占比50.3%；发电量约4643亿千瓦时，占比58.3%。在“碳达峰”和“碳中和”目标约束下，山东省致力于在2030年实现非化石能源消费占比25%的转型目标，并将煤电的装机总量控制在1亿千瓦左右。 作为全国供电需求第二大省、供热需求第一大省，以及新能源总装机超过1亿千瓦的省份，煤电在山东省同时扮演着供电、供热和提供电力系统灵活性的三重角色，这让山东省煤电的转型面临着诸多挑战。 近中期来看，山东省不同大小煤电机组的功能定位已经逐渐清晰。60万千瓦及以上的大型煤电机组以承担电力电量保供任务为主，并在合理范围内为新能源进行灵活调峰，尽量避免出现因频繁深度调峰和启停调峰损害机组寿命和发电效率的情况。与此同时，部分抽凝机组兼顾少量居民供暖和工业供热的作用。30万千瓦以下级的小型煤电机组全部为高效背压机组，承担工业供热的主要功能，兼顾居民供暖。随着相关长输供热技术和其他清洁供热技术的成熟后，服役期满的30万千瓦以下级煤电机组将逐步退出。 而山东省30万千瓦级煤电机组未来的发展方向是灵活调峰为主，在采暖期作为居民供暖的主力。山东省应稳妥推进该类型机组的“三改联动”和落后机组的关停淘汰（或转安全备用），推动全省实现煤电装机控制目标，促进构建新型电力系统和全社会的低碳减排。 在灵活调峰方面，山东省30万千瓦级煤电机组绝大部分为亚临界机组，且投产时间较长，在灵活性改造“应改尽改”之后其深调、爬坡、调频的性价比较大型机组均存在一定优势，同时供热的灵活性也优于大型机组，尤其是切缸机组。因此30万千瓦级机组应承担起为电力系统提供辅助功能的主要作用，减少投产时间短、效率更高的大机组频繁深度调峰、启停调峰的需求。 在稳定供热方面，山东省30万千瓦级煤电机组超过90%都是供热机组，且存量纯凝机组也基本都具有供热改造计划，因此30万千万级煤电机组还要发挥好供热的主力作用，近中期以居民供暖为主，逐步增加工业供热能力，以提高山东省的供热保障水平，更好地推动燃煤锅炉和落后煤电机组的有序退出。 在低碳减排方面，山东省在2025年前可以实现30万千瓦以下级抽凝/纯凝机组的全部退出，部分落后的背压机组也将在服役期满之后实现退出，那么在山东省30万千瓦以下级机组 实现“能退尽退”之后，30万千瓦级煤电机组将成为未来山东省煤电转型优化的主要群体，这一等级煤电机组的升级改造和落后机组的有序退出（或转安全备用）对山东省实现煤电装机控制目标和“碳达峰”与“碳中和”目标至关重要。 但是，灵活调峰和稳定供热存在一定矛盾。由于30万千瓦级煤电机组的发电与供热是耦合关系，一旦降低发电负荷，供热量也随之减少，冬季民生用热就无法保证，若为保供热提高热电厂出力，这又会形成调节能力大幅下降，造成新能源消纳能力减弱。如何兼顾灵活调峰和稳定供热是山东省30万千瓦级煤电机组亟需解决的主要挑战。 本报告通过资料收集、定量分析并结合大量实地调研的基础上重点回答了两个问题：一是在调峰、供电和供热需求约束背景下，山东省30万千瓦级煤电机组的发展规模、发展思路和主要定位；二是30万千瓦级煤电机组兼顾灵活调峰和稳定供热的主要挑战和应对措施。报告旨在推动30万千瓦级煤电机组适应新形势下的新定位，提升新功能、拓展新模式，既要保障能源安全供应和开展节能减排，也要促进可再生能源消纳。 报告认为山东省30万千瓦级煤电机组结