煤電企業參與福建省電力市場有償調峰經濟性的研究

谷大陸 福建大唐國際寧德發電有限責任公司

一、背景及意義

（一）有償調峰的定義

電力系統中的負荷，因用戶負載的投入和切除而經常發生變化，為了維持有功功率平衡，保持系統頻率穩定.就需要發電機組跟隨負荷的峰谷變化而有計劃地按照一定調節速度進行負荷調整，這一過程被稱為調峰。調峰是電力市場輔助服務中較為重要的一種。

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

（二）有償調峰對于福建省煤電企業的意義

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

當前福建省執行《華東區域并網發電廠輔助服務管理實施細則》、《華東區域發電廠并網并網運行管理實施細則》（簡稱“兩個細則”），約拿出并網發電廠電費收入的0.7%來進行輔助服務分配，其中有償調峰服務約占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）寧德發電公司簡介

福建大唐國際寧德發電有限責任公司（簡稱寧德發電公司或公司）位于福建省寧德市三都澳白馬港，成立于2003年12月，大唐國際發電股份有限公司控股51%。目前公司投產總裝機容量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，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。公司自投產以來，累計發電量超1200億千瓦時，有力的支持了福建省經濟社會發展。

二、福建省電力市場有償調峰現狀

（一）福建省電力市場對輔助服務的需求

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

由于核電機組基本保持基荷運行，風電、光伏等類型機組不參與調峰，水電以無調節水庫的徑流式為主，因此擔當調峰任務的主要煤電機組。

（二）福建省有償調峰的有關規定

1.“兩個細則”與“輔助服務（調峰）交易規則”

當前福建省執行“兩個細則”相關規定，該細則中有償調峰服務的提供方式為統一型，即調峰服務由市場操作員（調度）統一安排協調、各市場參與者必須提供的服務，結算時市場操作員（調度）根據各參與者對調峰服務命令的執行情況根據細則中的詳細規定給予定量獎懲。

隨著新電改的不斷深入，福建省即將執行《福建省電力輔助服務（調峰）交易規則（試行）》，有償調峰市場正在從統一型向投標型轉變，即指各市場參與者對調峰服務進行投標，市場操作員（調度）根據投標情況來排定優先次序和制定供應計劃使調峰服務的總費用最小，結算時市場操作員（調度）根據市場參與者中標情況給予定量報酬。

2.“兩個細則”中有償調峰規定

（1）深調峰部分

對福建管轄的常規燃煤發電機組，有償調峰基準為額定容量的70%。補償標準如下表所示：

機組負荷率下調區間 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）啟停調峰部分

常規燃煤發電機組按電力調度指令要求在24小時內完成啟停機進行調峰，每臺次按啟停間隔時間和機組容量給予補償。具體補償標準計算如下：

其中P為發電機組額定容量，t為發電機組調停備用小時數（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、煤機參與有償調峰經濟性分析

（一）深調峰經濟性分析

1.深調峰影響收入增加情況

根據“兩個細則”關于深調峰的相關規定，以寧德發電公司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，對應獎勵1200元/小時；55%負荷時，對應獎勵2700元/小時；50%負荷時，對應獎勵4200元/小時；45%負荷時，對應獎勵10200元/小時；40%負荷時，對應獎勵16200元/小時；35%負荷時，對應獎勵22200元/小時。

2.深調峰影響成本增加情況

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

根據熱力實驗結果，相較于70%負荷時，寧德發電公司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.深調峰收益情況

根據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

相應負荷率下收益曲線如下：

由以上圖表可知，當負荷率介于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%以下補償標準的提升，收益開始大幅增加。

（二）啟停調峰經濟性分析

1.啟停調峰影響收入增加情況

根據“兩個細則”有關規定，60萬等級機組按電力調度指令要求在24小時內完成啟停機進行調峰，以停機12小時計算，則啟停調峰補償約為41.5萬元。

2.啟停調峰影響成本增加情況

60萬機組熱態啟停一次，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備損耗及員工工作量增加情況。

3.啟停調峰收益情況

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

（三）小結

50%以下深調峰，具有較大的經濟效益。伴隨著補償標準的提升，在執行“輔助服務交易規則”時，提供深調峰輔助服務可以獲得較為可觀的經濟效益。因此，應當大力爭取有償調峰機會，增加有償調峰收入。

四、寧德發電公司爭取有償調峰收益的策略及效果

（一）爭取有償調峰收益的策略

1.為加強“兩個細則”的管理工作，認真研究“兩個細則”規則，總結往年經驗教訓，并修訂了《寧德發電公司“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臺機組全部實現脫硝裝置從并網到停機全程全負荷完全投運，進一步挖掘機組調峰潛力，大幅提升了運行靈活性。

3.加強與調度聯系，盡量提高開機率，增加旋轉備用容量。

4.提前掌握全網負荷、在網運行機組情況，當電網有夜間調峰需求時，牽頭負責與省調計劃處溝通，平衡全天計劃曲線，夜間計劃曲線盡量下達50%以下，最優至深度調峰值。

5．協調好爭取調峰獎勵與完成搶發電量任務的關系：在調峰時段，盡量爭取調峰，力爭深度調峰。在非調峰時段或調峰時段不具備調峰條件或非調峰時段，就爭取多發電，提高機組負荷率。

6.加強安全管控，做好摻配煤的動態方案調整，滿足深度調峰鍋爐穩燃需要。執行好《防止鍋爐滅火技術措施》中關于低負荷穩燃、堵煤斷煤等的相關要求，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，為深度調峰做好安全保障。

（二）取得的效果

2017年上半年，寧德發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。獎勵金額相當于增發三公電量2.5億千瓦時獲得的收益。

五、有償調峰市場發展方向展望

隨著有償調峰“統一型”的完結與“投標型”的興起，對于煤電企業而言，爭取有償調峰不再僅僅是做好靈活性改造、向調度協調深調峰機會；而是需要積極適應市場化需求，以求獲得更多經濟效益。

報價習慣。根據每日報價出清情況分析對手報價習性、報價策略。四是統籌分析供求關系、對手報價策略等信息，制定合理報價策略。五是內部做好溝通協調，掌握機組真實運行及健康狀態，保質保量做好燃料供應，避免出現違約問題。

[1] 劉詩宏.華東電網輔助服務實踐問題的研究.

[2]《華東區域發電廠并網運行管理實施細則》

[3]《華東區域并網發電廠輔助服務管理實施細則》

[4]《福建省電力輔助服務（調峰）交易規則（試行）》