习近平总书记主持“中共中央政治局就新形势下加强我国生态文明建设集体学习”时指出:实现碳达峰、碳中和“各级党委和政府要拿出抓铁有痕、踏石留印的劲头,明确时间表、路线图、施工图,推动经济社会发展建立在资源高效利用和绿色低碳发展的基础之上。”中央提出要“构建以新能源为主体的新型电力系统”,这意味着按照“3060”双碳目标要求,我国主体电源要从目前装机容量占比近一半的煤电转化为新能源电力,挑战空前,是实现创新发展、走上低碳之路的最好机遇。
我国以煤为主的资源禀赋,决定了煤电在相当长时期内仍将承担保障我国能源电力安全的重要作用。2021年煤电以不足50%的装机占比,生产了全国60%的电量,承担了70%的顶峰任务,发挥了保障电力安全稳定供应的“顶梁柱”和“压舱石”作用。
来源:输配电网 作者:李德波,南方电网电力科技股份有限公司,中国科协第十届全国代表,南方电网公司首批高层次人才,公司资深技术专家
火电机组灵活性的含义
随着我国火电机组容量过剩越来越严重,我国风电和光伏等可再生能源的装机容量又持续增大,2021年,我国风电和太阳能发电量新增2550亿千瓦时,占全社会新增用电量7914亿千瓦时的32.2%。燃煤机组逐渐由电量生产主体演变为电网容量保证单位与新能源消纳的支撑基础,不得不根据可再生能源具备的发电能力及时出让或者补充发电份额,保证电力生产和供应任何时候都处于平稳的状态,在电网需要时及时补上,称为燃煤机组的灵活性。火电机组灵活性包括如下几个方面:
(1)深度调峰灵活性:随着新能源电力装机规模的不断增加,燃煤电厂开始由主体电源变为灵活性调峰电源,通过调整机组负荷,实现新能源并网,这种运行模式属于燃煤电厂深度调峰灵活性。
(2)负荷调节灵活性:由于新能源的波动性、不稳定性,新能源的并网后对电网的扰动影响越来越大。为了满足用电需求,同时维持电网的稳定,需要燃煤电厂具有较快的负荷响应速率,既包括快速升负荷,也包括快速减负荷,这个就是负荷调节灵活性。
(3)燃料的灵活性:在双碳目标背景下,燃煤电厂为了实现CO2减排的目标,需要掺烧生物质、污泥、垃圾等多种可再生能源,从而提高燃料的经济性,称为燃料的灵活性。