煤電企業(yè)參與福建省電力市場有償調(diào)峰經(jīng)濟性的研究

谷大陸 福建大唐國際寧德發(fā)電有限責(zé)任公司

一、背景及意義

（一）有償調(diào)峰的定義

電力系統(tǒng)中的負荷，因用戶負載的投入和切除而經(jīng)常發(fā)生變化，為了維持有功功率平衡，保持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定.就需要發(fā)電機組跟隨負荷的峰谷變化而有計劃地按照一定調(diào)節(jié)速度進行負荷調(diào)整，這一過程被稱為調(diào)峰。調(diào)峰是電力市場輔助服務(wù)中較為重要的一種。

調(diào)峰分為基本調(diào)峰(常規(guī)調(diào)峰)和有償調(diào)峰(非常規(guī)調(diào)峰)?；菊{(diào)峰是指機組在規(guī)定的出力范圍內(nèi)進行的調(diào)峰，調(diào)峰幅度較小。有償調(diào)峰又分為降出力調(diào)峰和啟停調(diào)峰兩種形式，即發(fā)電機組超過基本調(diào)峰范圍進行深度調(diào)峰，以及發(fā)電機組按調(diào)度指令要求在24小時內(nèi)完成啟停機(爐)進行調(diào)峰所提供的服務(wù)。

（二）有償調(diào)峰對于福建省煤電企業(yè)的意義

當(dāng)前福建省發(fā)電總裝機超5500萬千瓦，但是年平均發(fā)電負荷約2400萬千瓦，年最大用電負荷約3500萬千瓦，電力市場呈現(xiàn)嚴重供大于求的狀態(tài)。福建省是清潔能源大省，核電、水電、風(fēng)電、光伏等清潔能源占比超過發(fā)電總裝機的50%，而且清潔能源優(yōu)先全額消納。2016年純凝煤機利用小時數(shù)已經(jīng)降至不足3000小時。在電量電價“雙降”、煤價高位運行的形勢下，福建省煤機企業(yè)面臨全行業(yè)虧損的境遇。

當(dāng)前福建省執(zhí)行《華東區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細則》、《華東區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)并網(wǎng)運行管理實施細則》（簡稱“兩個細則”），約拿出并網(wǎng)發(fā)電廠電費收入的0.7%來進行輔助服務(wù)分配，其中有償調(diào)峰服務(wù)約占85%，全年總金額約3億元。爭取該部分收益將成為純凝機組增利的有效方式。

（三）寧德發(fā)電公司簡介

福建大唐國際寧德發(fā)電有限責(zé)任公司（簡稱寧德發(fā)電公司或公司）位于福建省寧德市三都澳白馬港，成立于2003年12月，大唐國際發(fā)電股份有限公司控股51%。目前公司投產(chǎn)總裝機容量252萬千瓦。其中：一期2臺60萬千瓦超臨界機組分別于2006年6月、9月投產(chǎn)，二期2臺66萬千瓦超臨界機組分別于2008年12月、2009年6月投產(chǎn)。公司自投產(chǎn)以來，累計發(fā)電量超1200億千瓦時，有力的支持了福建省經(jīng)濟社會發(fā)展。

二、福建省電力市場有償調(diào)峰現(xiàn)狀

（一）福建省電力市場對輔助服務(wù)的需求

2016年1-9月，福建省最大發(fā)電峰谷差1163萬千瓦，其中三季度平均發(fā)電峰谷差912萬千瓦。峰谷差再創(chuàng)新高。

由于核電機組基本保持基荷運行，風(fēng)電、光伏等類型機組不參與調(diào)峰，水電以無調(diào)節(jié)水庫的徑流式為主，因此擔(dān)當(dāng)調(diào)峰任務(wù)的主要煤電機組。

（二）福建省有償調(diào)峰的有關(guān)規(guī)定

1.“兩個細則”與“輔助服務(wù)（調(diào)峰）交易規(guī)則”

當(dāng)前福建省執(zhí)行“兩個細則”相關(guān)規(guī)定，該細則中有償調(diào)峰服務(wù)的提供方式為統(tǒng)一型，即調(diào)峰服務(wù)由市場操作員（調(diào)度）統(tǒng)一安排協(xié)調(diào)、各市場參與者必須提供的服務(wù)，結(jié)算時市場操作員（調(diào)度）根據(jù)各參與者對調(diào)峰服務(wù)命令的執(zhí)行情況根據(jù)細則中的詳細規(guī)定給予定量獎懲。

隨著新電改的不斷深入，福建省即將執(zhí)行《福建省電力輔助服務(wù)（調(diào)峰）交易規(guī)則（試行）》，有償調(diào)峰市場正在從統(tǒng)一型向投標(biāo)型轉(zhuǎn)變，即指各市場參與者對調(diào)峰服務(wù)進行投標(biāo)，市場操作員（調(diào)度）根據(jù)投標(biāo)情況來排定優(yōu)先次序和制定供應(yīng)計劃使調(diào)峰服務(wù)的總費用最小，結(jié)算時市場操作員（調(diào)度）根據(jù)市場參與者中標(biāo)情況給予定量報酬。

2.“兩個細則”中有償調(diào)峰規(guī)定

（1）深調(diào)峰部分

對福建管轄的常規(guī)燃煤發(fā)電機組，有償調(diào)峰基準為額定容量的70%。補償標(biāo)準如下表所示：

機組負荷率下調(diào)區(qū)間 申報價格M（元/兆瓦時）(0%,5%] M=20(5%,10%] M=20（10%，15%] M=50（15%，20%] M=50 20%及以上 M=200

（2）啟停調(diào)峰部分

常規(guī)燃煤發(fā)電機組按電力調(diào)度指令要求在24小時內(nèi)完成啟停機進行調(diào)峰，每臺次按啟停間隔時間和機組容量給予補償。具體補償標(biāo)準計算如下：

其中P為發(fā)電機組額定容量，t為發(fā)電機組調(diào)停備用小時數(shù)（最大值為168小時）；不同裝機容量的機組啟停費用如下表：

機組容量 機組啟停費用（F啟停）30萬千瓦級 30萬元60萬千瓦級 40萬元100萬千瓦級 50萬元

三、煤機參與有償調(diào)峰經(jīng)濟性分析

（一）深調(diào)峰經(jīng)濟性分析

1.深調(diào)峰影響收入增加情況

根據(jù)“兩個細則”關(guān)于深調(diào)峰的相關(guān)規(guī)定，以寧德發(fā)電公司60萬超臨界機組為例，自70%負荷開始，負荷每降低5個百分點，單位時間（每小時）收益情況如下：

60萬機組：

65%負荷時，相較于70%負荷減少5%、減少3萬負荷，此時對應(yīng)獎勵幅度為20元/兆瓦時，則65%時每小時可以獲得獎勵3萬千瓦時*20元/兆瓦時=600元。

按此計算：60%負荷時，對應(yīng)獎勵1200元/小時；55%負荷時，對應(yīng)獎勵2700元/小時；50%負荷時，對應(yīng)獎勵4200元/小時；45%負荷時，對應(yīng)獎勵10200元/小時；40%負荷時，對應(yīng)獎勵16200元/小時；35%負荷時，對應(yīng)獎勵22200元/小時。

2.深調(diào)峰影響成本增加情況

深調(diào)峰不損失機會電量，全年計劃電量以三公平衡形式實現(xiàn)。深調(diào)峰主要影響的是機組效益，體現(xiàn)為供電煤耗的增加，最終影響單位燃料成本的升高。

根據(jù)熱力實驗結(jié)果，相較于70%負荷時，寧德發(fā)電公司60萬超臨界機組在65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%時，供電煤耗分別增加2.48、4.95、10.37、15.78、21.75、27.72、35.42克/千瓦時。按照入爐綜合標(biāo)煤單價900元/噸（含稅）測算，則在65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%負荷時，燃料成本分別增加917、1694、3250、4497、5579、6321、7067元/小時。

3.深調(diào)峰收益情況

根據(jù)上述收入增加及成本增加情況，測算“兩個細則”收益情況如下：

“兩個細則”收益測算項目名稱負荷率機組負荷兩個細則補償標(biāo)準單位時間兩個細則獎勵單位時間燃料成本增加單位時間收益單位 % MW 元/MWH 元/小時 元/小時 元/小時60萬超臨界機組22200 7067 15133 16200 6321 9879 10200 5579 4621 4200 4497 -297 2700 3250 -550 1200 1694 -494 600 918 -318 0 0 0

相應(yīng)負荷率下收益曲線如下：

由以上圖表可知，當(dāng)負荷率介于70%-50%之間時，煤價相對較高的情況下，“兩個細則”中的深調(diào)峰補償不足以抵消供電煤耗增加帶來的成本增加，收益為負。但是隨著在50%以下補償標(biāo)準的提升，收益開始大幅增加。

（二）啟停調(diào)峰經(jīng)濟性分析

1.啟停調(diào)峰影響收入增加情況

根據(jù)“兩個細則”有關(guān)規(guī)定，60萬等級機組按電力調(diào)度指令要求在24小時內(nèi)完成啟停機進行調(diào)峰，以停機12小時計算，則啟停調(diào)峰補償約為41.5萬元。

2.啟停調(diào)峰影響成本增加情況

60萬機組熱態(tài)啟停一次，需耗用5000大卡煤800噸（含升降負荷期間煤耗增加耗用），單價600元/噸，小計4.8萬元；耗電10萬千瓦時，單價0.3元/千瓦時，小時3萬元；除鹽水消耗1000噸，單價15元/噸，小計1.5萬元。以上合計9.3萬元。但是未計算啟停機設(shè)備損耗及員工工作量增加情況。

3.啟停調(diào)峰收益情況

從表面收益情況看，啟停調(diào)峰一次可獲得約32.2萬元的收益，但是綜合考慮設(shè)備損耗、人員工作量等因素，啟停調(diào)峰不適用于燃煤機組。

（三）小結(jié)

50%以下深調(diào)峰，具有較大的經(jīng)濟效益。伴隨著補償標(biāo)準的提升，在執(zhí)行“輔助服務(wù)交易規(guī)則”時，提供深調(diào)峰輔助服務(wù)可以獲得較為可觀的經(jīng)濟效益。因此，應(yīng)當(dāng)大力爭取有償調(diào)峰機會，增加有償調(diào)峰收入。

四、寧德發(fā)電公司爭取有償調(diào)峰收益的策略及效果

（一）爭取有償調(diào)峰收益的策略

1.為加強“兩個細則”的管理工作，認真研究“兩個細則”規(guī)則，總結(jié)往年經(jīng)驗教訓(xùn)，并修訂了《寧德發(fā)電公司“兩個細則”管理辦法》，研究出臺了爭取獎勵的具體措施。

2. 完成省煤器煙氣旁路改造，4臺機組全部實現(xiàn)脫硝裝置從并網(wǎng)到停機全程全負荷完全投運，進一步挖掘機組調(diào)峰潛力，大幅提升了運行靈活性。

3.加強與調(diào)度聯(lián)系，盡量提高開機率，增加旋轉(zhuǎn)備用容量。

4.提前掌握全網(wǎng)負荷、在網(wǎng)運行機組情況，當(dāng)電網(wǎng)有夜間調(diào)峰需求時，牽頭負責(zé)與省調(diào)計劃處溝通，平衡全天計劃曲線，夜間計劃曲線盡量下達50%以下，最優(yōu)至深度調(diào)峰值。

5．協(xié)調(diào)好爭取調(diào)峰獎勵與完成搶發(fā)電量任務(wù)的關(guān)系：在調(diào)峰時段，盡量爭取調(diào)峰，力爭深度調(diào)峰。在非調(diào)峰時段或調(diào)峰時段不具備調(diào)峰條件或非調(diào)峰時段，就爭取多發(fā)電，提高機組負荷率。

6.加強安全管控，做好摻配煤的動態(tài)方案調(diào)整，滿足深度調(diào)峰鍋爐穩(wěn)燃需要。執(zhí)行好《防止鍋爐滅火技術(shù)措施》中關(guān)于低負荷穩(wěn)燃、堵煤斷煤等的相關(guān)要求，落實好高負荷時段吹灰、等離子試驗等保障性工作，及時消除缺陷，為深度調(diào)峰做好安全保障。

（二）取得的效果

2017年上半年，寧德發(fā)電公司共獲得兩個細則獎勵資金2598萬元，以占煤機10%的裝機份額獲得了42%的獎勵。獎勵金額相當(dāng)于增發(fā)三公電量2.5億千瓦時獲得的收益。

五、有償調(diào)峰市場發(fā)展方向展望

隨著有償調(diào)峰“統(tǒng)一型”的完結(jié)與“投標(biāo)型”的興起，對于煤電企業(yè)而言，爭取有償調(diào)峰不再僅僅是做好靈活性改造、向調(diào)度協(xié)調(diào)深調(diào)峰機會；而是需要積極適應(yīng)市場化需求，以求獲得更多經(jīng)濟效益。

報價習(xí)慣。根據(jù)每日報價出清情況分析對手報價習(xí)性、報價策略。四是統(tǒng)籌分析供求關(guān)系、對手報價策略等信息，制定合理報價策略。五是內(nèi)部做好溝通協(xié)調(diào)，掌握機組真實運行及健康狀態(tài)，保質(zhì)保量做好燃料供應(yīng)，避免出現(xiàn)違約問題。

[1] 劉詩宏.華東電網(wǎng)輔助服務(wù)實踐問題的研究.

[2]《華東區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運行管理實施細則》

[3]《華東區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細則》

[4]《福建省電力輔助服務(wù)（調(diào)峰）交易規(guī)則（試行）》