一、新能源發(fā)展及消納

（一）發(fā)展現(xiàn)狀及展望

新能源呈現(xiàn)持續(xù)快速發(fā)展態(tài)勢(shì)。截至2018年底，我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到3.6億千瓦，占總裝機(jī)的18.9%；年發(fā)電量5435億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量的7.8%。新能源技術(shù)加快突破，成本顯著下降，步入平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代。2018年我國風(fēng)電、光伏發(fā)電平均度電成本分別降至0.35～0.46元、0.42～0.62元，已接近煤電脫硫標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。預(yù)計(jì)2025、2035年，我國新能源裝機(jī)將分別達(dá)到7億、14億千瓦。

（二）消納問題及措施

近年來，為提高新能源消納能力，采取了一系列措施，棄電問題有所緩解。2018年，全國并網(wǎng)風(fēng)電棄風(fēng)電量277億千瓦時(shí)，棄風(fēng)率7%；全國并網(wǎng)太陽能發(fā)電棄光電量55億千瓦時(shí)，棄光率3%。但是，隨著新能源更大規(guī)模發(fā)展，消納形勢(shì)仍然不容樂觀。2018年，甘肅、新疆新能源發(fā)電量占比僅為20%、15%，棄風(fēng)率高達(dá)19%、23%，棄光率分別為10%、16%；預(yù)計(jì)到2035年全國新能源發(fā)電量占比將超過20%，部分省份將突破30%，新能源消納難題應(yīng)引起高度重視。

新能源消納涉及電源、電網(wǎng)、用戶、政策、技術(shù)等多個(gè)方面，解決消納難題需要多措并舉。由于新能源發(fā)電不同于常規(guī)電源，出力具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性特點(diǎn)，系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力與新能源發(fā)電特性直接相關(guān)，是解決新能源消納問題的關(guān)鍵舉措。

二、電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力分析

（一）調(diào)節(jié)能力現(xiàn)狀

我國靈活調(diào)節(jié)電源比重低。我國發(fā)電裝機(jī)以煤電為主，抽水蓄能、燃?xì)獍l(fā)電等靈活調(diào)節(jié)電源裝機(jī)占比不到6%，“三北”地區(qū)新能源富集，風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)分別占全國的72%、61%，但靈活調(diào)節(jié)電源不足3%，調(diào)節(jié)能力先天不足。比較而言，歐美等國靈活電源比重較高，西班牙、德國、美國占比分別為34%、18%、49%。

（二）調(diào)節(jié)能力建設(shè)

受資源稟賦等因素限制，靈活調(diào)節(jié)電源建設(shè)遠(yuǎn)不及新能源、核電發(fā)展速度。抽水蓄能電站受站址資源和建設(shè)工期限制，氣電受氣源、氣價(jià)約束，發(fā)展規(guī)模有限。現(xiàn)階段儲(chǔ)能技術(shù)受制于經(jīng)濟(jì)性、安全性，尚不具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。預(yù)計(jì)到2025年，風(fēng)電、太陽能發(fā)電和核電裝機(jī)為7.8億千瓦，占總裝機(jī)的比重為28%，相比2018年提高9個(gè)百分點(diǎn)；抽水蓄能、燃?xì)獍l(fā)電等靈活調(diào)節(jié)電源為2.6億千瓦，僅占總裝機(jī)比重的9.4%，相比2018年提高不足3.5個(gè)百分點(diǎn)。因此，為滿足更大規(guī)模新能源發(fā)展要求，需要進(jìn)一步提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。

三、煤電靈活性改造技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

煤電靈活性改造技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)合理，是提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的現(xiàn)實(shí)選擇。

（一）技術(shù)性分析

目前我國在運(yùn)煤電機(jī)組一般最小出力為50～60%，冬季供熱期僅能低至75～85%。純凝機(jī)組靈活性提升主要取決于鍋爐燃燒穩(wěn)定性以及汽輪機(jī)和主要輔機(jī)的適應(yīng)性。目前國內(nèi)試點(diǎn)示范項(xiàng)目通過靈活性改造，最小技術(shù)出力可低至30%～35%額定容量，部分機(jī)組可以低至20%～25%。熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組靈活性提升路線主要包括：熱水蓄熱調(diào)峰技術(shù)，固體電蓄熱鍋爐調(diào)峰技術(shù)，電極鍋爐調(diào)峰技術(shù)，切除低壓缸技術(shù)，余熱回收供熱技術(shù)，主、再蒸汽減溫減壓供熱技術(shù)等。改造后，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組最小技術(shù)出力達(dá)到40%～50%額定容量，部分“熱電解耦”改造最小技術(shù)出力可進(jìn)一步降低。改造后，機(jī)組能夠達(dá)到環(huán)保要求。

（二）經(jīng)濟(jì)性分析

煤電靈活性改造單位千瓦調(diào)峰容量成本約在500元～1500元之間，低于抽水蓄能、氣電、儲(chǔ)能電站等其他系統(tǒng)調(diào)節(jié)手段。煤電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，煤耗增加、能效下降，但計(jì)及消納風(fēng)、光、核發(fā)電量后，綜合供電煤耗下降、系統(tǒng)整體能效提升。另外，在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，百萬千瓦、60萬千瓦的大機(jī)組比30萬千瓦機(jī)組能效下降更明顯，應(yīng)優(yōu)先考慮30萬千瓦及以下、部分60萬千瓦亞臨界機(jī)組進(jìn)行靈活性改造。

四、煤電靈活性改造進(jìn)展及輔助服務(wù)政策執(zhí)行情況

（一）靈活性改造進(jìn)展

截至2019年5月，“三北”地區(qū)累計(jì)完成煤電機(jī)組靈活性改造5078萬千瓦，僅完成“十三五”規(guī)劃目標(biāo)的24%。國家遴選的22個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目中，東北地區(qū)完成80%，華北地區(qū)完成25%，西北地區(qū)完成較少。

（二）輔助服務(wù)政策執(zhí)行情況

全國多數(shù)省（區(qū)）為適應(yīng)新能源、核電消納要求，在“兩個(gè)細(xì)則”基礎(chǔ)上，對(duì)輔助服務(wù)政策進(jìn)行了調(diào)整，都加大了對(duì)靈活調(diào)節(jié)電源的補(bǔ)償，棄風(fēng)棄光問題和核電利用水平得到明顯改善。總體來看，我國輔助服務(wù)補(bǔ)償水平偏低。2018年，全國輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用占上網(wǎng)電費(fèi)總額的0.83%，遠(yuǎn)低于美國PJM市場(chǎng)的2.5%、英國的8%。東北三省于2016年出臺(tái)輔助服務(wù)補(bǔ)償政策，補(bǔ)償力度較為合理，企業(yè)改造積極性高，2018年東北三省棄風(fēng)已降至3.7%，核電利用小時(shí)同比提高1466小時(shí)；福建鼓勵(lì)煤電機(jī)組參與調(diào)峰并獲得補(bǔ)償，增加了電網(wǎng)的調(diào)度優(yōu)化空間，2018年核電利用小時(shí)同比增加700多小時(shí)。西北、華北地區(qū)補(bǔ)償政策執(zhí)行較晚，部分省（區(qū)）補(bǔ)償水平偏低，新疆、甘肅、內(nèi)蒙古的棄風(fēng)棄光率仍偏高，有待進(jìn)一步完善相關(guān)政策。

五、國外輔助服務(wù)相關(guān)市場(chǎng)機(jī)制經(jīng)驗(yàn)與啟示

（一）國外煤電靈活性改造經(jīng)驗(yàn)和啟示

國外存在利用煤電靈活性改造、增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、促進(jìn)新能源消納的先例。丹麥、德國的經(jīng)驗(yàn)表明，煤電靈活性改造技術(shù)是可行的。丹麥煤電機(jī)組改造后最小出力低至15%-20%，德國為25%-30%。完善的電價(jià)機(jī)制是煤電靈活性改造的驅(qū)動(dòng)力。丹麥的火電利用小時(shí)數(shù)從調(diào)峰前的5000小時(shí)下降到了調(diào)峰后的2500-3000小時(shí)，但調(diào)峰收入仍然確保了其可以獲得合理的收益。

（二）國外典型電力市場(chǎng)的輔助服務(wù)產(chǎn)品

已形成成熟的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的國家，并未針對(duì)調(diào)峰輔助服務(wù)設(shè)置單獨(dú)的補(bǔ)償，主要是采取現(xiàn)貨市場(chǎng)的邊際價(jià)格出清機(jī)制，通過不同時(shí)段的價(jià)格信號(hào)，來引導(dǎo)市場(chǎng)成員在高峰和低谷時(shí)段調(diào)整出力。我國電力現(xiàn)貨市場(chǎng)處于起步階段，市場(chǎng)化機(jī)制較為復(fù)雜，尚需較長的建設(shè)時(shí)間，且試點(diǎn)工作中未將調(diào)峰輔助服務(wù)作為市場(chǎng)組成部分，短期無法依靠現(xiàn)貨市場(chǎng)全面反映靈活性改造成本，難以有效引導(dǎo)企業(yè)實(shí)施靈活性改造。

（三）國外典型容量市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)與啟示

國外成熟的電力市場(chǎng)已建立起配套的容量市場(chǎng)機(jī)制。通過稀缺資源的價(jià)格信號(hào)有效激勵(lì)發(fā)電側(cè)資源配置，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行的目的。我國現(xiàn)行的電價(jià)交叉補(bǔ)貼還較為復(fù)雜、電價(jià)形成機(jī)制尚未理順，建立容量市場(chǎng)、制定兩部制電價(jià)還比較困難。隨著電力系統(tǒng)發(fā)展，未來抽水蓄能、氣電、煤電靈活性改造以及儲(chǔ)能項(xiàng)目、電動(dòng)汽車等系統(tǒng)調(diào)峰資源的規(guī)模將越來越大、品種越來越多，我國應(yīng)盡早布局謀劃建設(shè)容量市場(chǎng)，探索適應(yīng)我國資源稟賦和市場(chǎng)化改革的容量市場(chǎng)機(jī)制。

總的來看，我國尚未建立容量市場(chǎng)，現(xiàn)貨市場(chǎng)剛剛起步，當(dāng)前，推動(dòng)煤電靈活性改造應(yīng)立足輔助服務(wù)補(bǔ)償政策，加大補(bǔ)償力度。

六、有關(guān)建議

一是完善輔助服務(wù)補(bǔ)償政策，保障煤電靈活性改造項(xiàng)目取得合理收益。按照“成本+合理收益”和“誰受益、誰補(bǔ)償”的原則，確定煤電機(jī)組靈活性改造有償調(diào)峰的補(bǔ)償水平，完善輔助服務(wù)補(bǔ)償政策，成本應(yīng)包括改造投資、新增加的運(yùn)維成本，還要考慮煤電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行期間增加煤耗和少發(fā)電量等因素；受益方主要是風(fēng)電、光伏發(fā)電、核電及未參與深調(diào)的煤電機(jī)組。用于調(diào)節(jié)用電負(fù)荷的調(diào)峰容量，應(yīng)通過電價(jià)調(diào)整進(jìn)行疏導(dǎo)。各電網(wǎng)新能源接納能力不同，應(yīng)按照差異化原則，因地制宜完善輔助服務(wù)補(bǔ)償政策。針對(duì)當(dāng)前已超出合理?xiàng)夒娝降男陆⒏拭C、內(nèi)蒙古，以及新能源資源較豐富、后續(xù)發(fā)展目標(biāo)較大的省（區(qū)），應(yīng)加大有償調(diào)峰補(bǔ)償力度，切實(shí)保障煤電靈活性改造項(xiàng)目取得合理收益，激發(fā)煤電企業(yè)靈活性改造積極性。

二是加強(qiáng)規(guī)劃引導(dǎo)，有序安排煤電靈活性改造項(xiàng)目。對(duì)于國家已確定的煤電靈活性改造項(xiàng)目，應(yīng)加強(qiáng)督導(dǎo)，確保按規(guī)劃完成。盡快制定“十四五”新能源發(fā)展目標(biāo)和開發(fā)布局，有序安排煤電靈活性改造項(xiàng)目。重點(diǎn)對(duì)30萬千瓦及以下煤電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造，作為深度調(diào)峰的主力機(jī)組，甚至參與啟停調(diào)峰。對(duì)于新能源消納困難的“三北”地區(qū)、限制核電出力的廣西、福建等省區(qū)，可考慮部分60萬千瓦亞臨界煤電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造參與深度調(diào)峰。當(dāng)棄電率控制在合理范圍時(shí)，不予安排新的改造項(xiàng)目，防范改造項(xiàng)目過剩，增加承擔(dān)補(bǔ)償費(fèi)用的企業(yè)負(fù)擔(dān)。

三是發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制作用，適時(shí)出臺(tái)容量電價(jià)和擴(kuò)大靈活性交易品種。逐步推動(dòng)補(bǔ)償政策向市場(chǎng)機(jī)制過渡，適時(shí)出臺(tái)兩部制電價(jià)；進(jìn)一步完善現(xiàn)貨市場(chǎng)，豐富交易品種，特別是靈活性資源和備用資源交易品種，做好現(xiàn)貨市場(chǎng)與輔助服務(wù)政策銜接；適度拉大峰谷電價(jià)價(jià)差，發(fā)揮市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)價(jià)格、形成充分競(jìng)爭(zhēng)的作用，加強(qiáng)需求側(cè)管理，合理引導(dǎo)電力消費(fèi)，促進(jìn)電力生產(chǎn)與消費(fèi)的資源優(yōu)化配置。

四是優(yōu)化煤電靈活性改造技術(shù)路線，確保機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。總結(jié)和借鑒國內(nèi)外煤電靈活性改造經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化純凝、供熱機(jī)組靈活性改造技術(shù)路線，開展有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定和修編工作；做好煤電靈活性改造機(jī)組運(yùn)行維護(hù)和壽命管理，加強(qiáng)關(guān)鍵部件檢驗(yàn)檢測(cè)，適當(dāng)預(yù)留調(diào)峰安全裕度，確保機(jī)組安全運(yùn)行。