我国火电灵活性改造行业分析：政策多维度助推 “十四五”市场空间超百亿

2024-04-28 09:56

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1、火电灵活性改造概述

根据观研报告网发布的《中国火电灵活性改造行业现状深度研究与发展趋势分析报告（2024-2031年）》显示，提高火电灵活性主要是指增加火电机组的出力变化范围，响应复合变化或调度指令的能力。目前，国内煤电灵活性改造的核心目标是降低最小出力、快速启停、快速升降负荷等，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。

火电灵活性改造分类

<strong>火电灵活性改造分类</strong>

资料来源：观研天下整理

火电灵活性改造又可以分为常规火电机组（纯凝机组）和供热机组（热电联产机组）的灵活性改造。常规火电机组，指的是蒸汽进入汽轮发电，通过其中各级叶片做功后，乏汽全部进入凝结器凝结为水的机组；供热机组，指的是在叶片中间抽出一部分蒸汽供给热网的机组。两种机组的运行方式不同，灵活性改造路线也有所差异。

纯凝机组、热电联产机组灵活性改造技术特点

机组类型	技术特点	改造需求	技术方案
纯凝机组	低负荷运行能力强，负荷调节灵活	1）解决制煤、锅炉、汽机、辅机、排放系统的低负荷运行适应性问题重点关注低负荷排放和设备磨损及寿命问题	1）磨煤机改造2）低负荷稳燃、脱硝技术汽机系统适应性改造
热电联产机组	1）热电耦合2）供热时调节能力差	1）增加供热能力，降低供热时的强迫出力2）利用热储能实现电解耦	1）汽轮机旁路抽汽供热术2）低压缸零出力供热技术3）高背压改造4）电极锅炉供热技术5）电锅炉固体储热技术

资料来源：观研天下整理

2、政策多方面助推，火电灵活性改造积极性提高

煤电向基础保障性和系统调节性电源并重转型是新能源产业发展需要和国家能源政策重要导向。近年来，国家通过政策支持从多方面提升火电灵活性改造积极性。例如，2024年1月，国家发展改革委、国家能源局《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》指出，为更好统筹发展和安全，保障电力安全稳定供应，推动能源电力清洁低碳转型，现着力提升支撑性电源调峰能力，深入开展煤电机组灵活性改造，到2027年存量煤电机组实现“应改尽改”。在新能源占比较高、调峰能力不足的地区，在确保安全的前提下探索煤电机组深度调峰，最小发电出力达到30%额定负荷以下。

《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》

政策方向	政策内容
加强调峰能力建设	1.着力提升支撑性电源调峰能力。深入开展煤电机组灵活性改造，到2027年存量煤电机组实现“应改尽改”。2.统筹提升可再生能源调峰能力。积极推动流域龙头水库电站建设，推动水电扩机增容及发电潜力利用，开展梯级水电站协同优化调度，提升水电调峰能力。充分发挥光热发电的调峰作用。3.充分发挥大电网优化资源配置平台作用，加强可再生能源基地、调节性资源和输电通道的协同，强化送受端网架建设，支撑风光水火储等多能打捆送出。4.全面推进需求侧资源常态化参与电力系统调峰。
推进储能能力建设	5.做好抽水蓄能电站规划建设。综合考虑电力系统需求和抽水蓄能站点资源建设条件，在满足本地自用需求的基础上，优化配置区域内省间抽水蓄能资源，统筹规划抽水蓄能与其他调节资源，合理布局、科学有序开发建设抽水蓄能电站6.推进电源侧新型储能建设。鼓励新能源企业通过自建、共建和租赁等方式灵活配置新型储能，结合系统需求合理确定储能配置规模，提升新能源消纳利用水平、容量支撑能力和涉网安全性能7.优化电力输、配环节新型储能发展规模和布局。在电网关键节点，结合系统运行需求优化布局电网侧储能，鼓励建设独立储能，更好发挥调峰、调频等多种调节功能，提升储能运行效益8.发展用户侧新型储能。围绕大数据中心、5G基站、工业园区等终端用户，依托源网荷储一体化模式合理配置用户侧储能，提升用户供电可靠性和分布式新能源就地消纳能力9.推动新型储能技术多元化协调发展。充分发挥各类新型储能的技术经济优势，结合电力系统不同应用场景需求，选取适宜的技术路线。围绕高安全、大容量、低成本、长寿命等要求，开展关键核心技术装备集成创新和攻关，着力攻克长时储能技术，解决新能源大规模并网带来的日以上时间尺度的系统调节需求。
推动智能化调度能力建设	10.推进新型电力调度支持系统建设。推动“云大物移智链边”、5G等先进数字信息技术在电力系统各环节广泛应用，增强气象、天气、水情及源网荷储各侧状态数据实时采集、感知和处理能力，实现海量资源的可观、可测、可调、可控，提升电源、储能、负荷与电网的协同互动能力11.提升大电网跨省跨区协调调度能力。充分利用我国地域辽阔、各区域负荷特性和新能源资源存在差异、互补潜力较大的特点，挖掘跨省跨区送受端调节资源的互济潜力，通过灵活调度动态优化送电曲线，实现更大范围的电力供需平衡和新能源消纳。12.健全新型配电网调度运行机制。推动配电网调度控制技术升级，实现动态感知、精准控制，推动主网和配网协同运行，提升灵活互动调节能力。13.探索多能源品种和源网荷储协同调度机制。依托多能互补发展模式，探索流域水风光一体化基地联合调度机制以及风光水火储多品种电源一体化协同调度机制，提升大型可再生能源基地整体调节性能
强化市场机制和政策支持保障	14.积极推动各类调节资源参与电力市场。明确源网荷各侧调节资源和风光储联合单元、负荷聚合商、虚拟电厂等主体的独立市场地位。15.建立健全促进调节资源发展的价格机制。综合考虑电力系统需要和终端电价承受能力，落实煤电容量电价机制，健全储能价格形成机制。16.健全完善管理体系。建立健全电力系统调峰、储能和智能化调度相关技术标准和管理体系

资料来源：观研天下整理

同时，国家还通过将调峰资源和新能源建设挂钩提高灵活性改造积极性。例如，2021年8月，国家发改委出台《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》，鼓励新能源发电企业自建或购买调峰资源，市场化并网的新增风光项目的调峰配建比例超过20%的可优先并网。各地政府也将火电灵活性改造总量与新能源建设挂钩。湖北、新疆、内蒙古、河南等地，按企业火电灵活性改造新增调峰容量按1-2.5倍配套新能源建设指标。

各地区火电灵活性改造配置新能源指标的政策要求

日期	省份	政策	主要内容
2022/5/14	中央	《关于促进新时代新能源高质量发展实施方案的通知》	完善调峰调频电源补偿机制，加大煤电机组灵活性改造、水电扩机、抽水蓄能和太阳能热发电项目建设力度，推动新型储能快速发展。
2022/8/1	内蒙古	《内蒙古自治区火电灵活性改造消纳新能源实施细则（2022年版）》	自治区内发电集团统筹本区域内火电灵活性制造改造，整合新增调节空间，按照新增调节空间1:1确定新能源规模。
2022/9/5	河南	《关于2022年风电和集中式光伏发电项目建设有关事项的通知》	照各煤电企业通过灵活性改造增加调峰能力的1.4倍配置新能源建设规模，总配置规模约880万千瓦。
2022/10/12	山西	《山西省支持新能源产业发展2022年工作方案》	2022年拟安排风电光伏发电规模400万千瓦左右，其中300万千瓦左右规模用于支持我省投资建设新能源产业链项目，100万千瓦左右规模用于支持积极推进煤电灵活性改造。
2022/11/2	贵州	《关于推动煤电新能源一体化发展的工作措施（征求意见稿）》	现有煤电机组按灵活性改造新增调峰容量的2倍配置新能源建设指标，有富余调节容量的煤电项目，可按富余调节容量的2倍配置新能源建设指标
2021/7/15	山东	《关于促进全省可再生能源高质量发展的意见》	煤电新增深调能力的10%可作为所属企业新建可再生能源项目的配套储能容量
2021/7/26	湖北	《关于2021年平价新能源项目开发建设有关事项的通知》	一是风光火互补基地。按照不超过煤电机组(含已完成灵活性改造的煤电)新增调峰容量的2.5倍配套新能源项目;二是风光水(抽水蓄能)互补基地。按照不超过抽水蓄能电站容量的2倍配套新能源项目;三是风光火(水)储基地。按照不超过煤电新增调峰容量的2.5倍配套新能源项目或不超过抽水蓄能电站容量的2倍配套新能源项目。

资料来源：观研天下整理

3、“十四五”期间，我国火电灵活性改造市场空间超过百亿

按照国家发改委、能源局发布的《全国煤电机组改造升级实施方案》，煤电机组灵活性改造应改尽改，“十四五”期间完成灵活性改造2亿千瓦，增加系统调节能力3000-4000万千瓦，促进新能源消纳，实现煤电机组灵活制造规模1.5亿千瓦，其中重点对“三北”地区30万千瓦级和部分60万千级燃煤机组进行灵活性。

根据电力规划设计总院副院长姜士宏，“截至 2023 年底，我国存量煤电机组约11.6亿千瓦。‘十三五’后半段和‘十四五’以来建成的很多煤电项目已考虑了灵活性运行需要，这部分机组可以认为暂无实施灵活性改造的需求。加上部分特殊燃料、特殊炉型煤电机组以及大量供热机组实施灵活性改造的条件相对受限，粗略判断现役机组中‘应该尽改’的总规模在5亿—7亿千瓦之间，扣除已经实施改造的3亿千瓦，2024年到2027年仍需改造2亿—4亿千瓦平均每年改造5000万千瓦到1亿千瓦。”以《全国煤电机组改造升级实施方案》中提及“十四五”完成灵活性改造2亿千瓦为基本场景，假设每台火电机组平均额定功率为45万千瓦，热电联产机组占比 90%，则对应十四五期间市场空间超过百亿。

“十四五”期间火电灵活性改造空间测算

<strong>“十四五”期间火电灵活性改造空间测算</strong>