隨著疫情全面好轉(zhuǎn)，穩(wěn)增長政策落地顯效，疊加今年夏季高溫天氣影響，用電量穩(wěn)定提升，2022年1-9月全社會(huì)用電量累計(jì)64,931億千瓦時(shí)，同比增長4.0%，夏季高溫期間8月用電量8520億千瓦時(shí)，同比增長12%，2022年夏季多個(gè)省市已出現(xiàn)最高負(fù)荷，電力保供形勢(shì)嚴(yán)峻。

        夏季高溫天氣使多個(gè)省級(jí)電網(wǎng)峰值負(fù)荷創(chuàng)歷史新高，較2021年峰值提升明顯。以新能源汽車、電采暖為代表的電力產(chǎn)品在用戶終端占比不斷提升，用電負(fù)荷波動(dòng)性將進(jìn)一步增大，隨著“煤改氣”“煤改電”等清潔取暖改造規(guī)模擴(kuò)大，增加了冬季電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，影響用電負(fù)荷。

        在2010-2021年間，國內(nèi)多個(gè)省市呈現(xiàn)用電負(fù)荷增速與用電量增速的剪刀差進(jìn)一步擴(kuò)大，未來用戶側(cè)與電網(wǎng)側(cè)的交互越來越多，電動(dòng)車充電站、軌道交通系統(tǒng)、樓宇變頻通風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)施增多，均會(huì)持續(xù)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性形成沖擊。

        中長期內(nèi)，我國可以大規(guī)模應(yīng)用的成熟發(fā)電技術(shù)主要包括燃煤、燃?xì)?、水電?a href="http://m.234gz.com/news/list-16.html" target="_blank" class="keylink">核電、風(fēng)電、光伏等6種技術(shù)，其中風(fēng)電、光伏、水電、核電是可以繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模的清潔低碳的發(fā)電方式。

        但該幾種技術(shù)均無法滿足系統(tǒng)對(duì)于靈活穩(wěn)定的需要，我國用電需求有“日內(nèi)雙峰、夏冬雙峰”的特點(diǎn)，而風(fēng)光出力受光照、風(fēng)力波動(dòng)極大，而核電為保證安全運(yùn)行，通常以及其穩(wěn)定的出力帶基荷運(yùn)行，都無法去跟蹤負(fù)荷的波動(dòng)，因此系統(tǒng)對(duì)于靈活性的需求仍需火電、水電等常規(guī)電源支撐。

        可再生能源全國分化不均

        風(fēng)能資源方面，2021年我國東北地區(qū)和東北部、華北北部、內(nèi)蒙古中東部、新疆北部和東部、西北地區(qū)西北部、西藏大部、華東東南部沿海等地高空70米高度（風(fēng)力發(fā)電機(jī)常用安裝高度）風(fēng)能資源較好。在太陽能資源方面，2021年國內(nèi)地區(qū)性差異較大，總體水平面總輻照量西部地區(qū)大于中東部地區(qū)，北方較常年偏低、南方偏高。

        根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，2022年前三季度光伏利用率為98.2%。從各省數(shù)據(jù)來看，前三季度，西藏棄光率最高達(dá)到19.5%，河北、陜西、山東、蒙西、甘肅、寧夏、新疆略低于全國平均利用率。

        前三季度風(fēng)電利用率為96.5%，從各省數(shù)據(jù)來看，前三季度，蒙東棄風(fēng)率達(dá)到10.5%，河北、蒙西、蒙東、吉林、山西、甘肅、青海、寧夏、新疆均低于全國平均，整體來看風(fēng)光發(fā)電量大省普遍發(fā)電量占比20%左右，且大部分地區(qū)消納能力增長有限，因此面臨的消納問題更加嚴(yán)峻。

        十三五”期間，受環(huán)保要求和產(chǎn)能過剩影響，國內(nèi)煤電裝機(jī)增速明顯放緩，“十一五”到“十三五”我國煤電年均新增裝機(jī)分別為63.7/48.0/36.0GW，2021年中國提出嚴(yán)控煤電項(xiàng)目，企業(yè)與地方政府進(jìn)一步收緊了新煤電項(xiàng)目的審批。

        2021年全國新增煤電28GW，為近15年來最低點(diǎn)。2021年底迎峰度冬期間，電煤供需階段性失衡疊加天氣原因影響新能源發(fā)電出力，造成電力供應(yīng)缺口，部分省市“拉閘限電”，2022 年迎峰度夏期間，極端高溫天氣造成長江水位為歷史底部，四川、重慶等地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重用電缺口，多能互補(bǔ)重要性明顯提升，火電“兜底”作用凸顯。

        二十大報(bào)告提出“立足我國能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，有計(jì)劃分步驟碳達(dá)峰行動(dòng)”，我國資源稟賦為“富煤貧油少氣”，當(dāng)前我國能源結(jié)構(gòu)仍然以煤炭消費(fèi)為主。截至今年9月，全國火電裝機(jī)13.2億千瓦，占發(fā)電總裝機(jī)容量的52.9%，但發(fā)電量貢獻(xiàn)69.5%，煤電仍然為我國的主體電源，發(fā)揮能源電力安全“壓艙石”作用。

        在基礎(chǔ)和配套設(shè)施方面，布局和建設(shè)跨省跨區(qū)輸電通道，有效增加電力系統(tǒng)靈活性措施。同時(shí)推進(jìn)煤電的靈活性改造，重點(diǎn)是發(fā)揮煤電的容量支撐作用，同時(shí)降低煤電的電量出力。

        2021年11月，在《關(guān)于開展全國煤電機(jī)改造升級(jí)的通知》中，明確“十四五”期間完成煤電機(jī)組靈活性改造 2億千瓦，增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力 3000-4000萬千瓦；2022年3月，在《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中，提及到2050年，靈活性電源占比達(dá)到24%左右，將為火電靈活性改造預(yù)留較大增長空間。

        根據(jù)國際環(huán)保組織綠色和平發(fā)布的報(bào)告，2021年中國新增核準(zhǔn)煤電裝機(jī)約18.55GW，同比減少57.66%。但 2021年第四季度煤電核準(zhǔn)開始加速，單季度核準(zhǔn)超過11GW。2022年前8個(gè)月我國新增核準(zhǔn)煤電裝機(jī)26.62GW，已超過2021年全年核準(zhǔn)量。

        中電聯(lián)10月披露《2022年1-9月份電力工業(yè)運(yùn)行簡況》數(shù)據(jù)，火電投資547億元，去年同期火電投資金額為371億元，同比增長47.5%，火電投資明顯加快。今年受極端天氣影響，同時(shí)水電二三季度枯水，電力緊缺時(shí)間貧乏，火電發(fā)電量占比提升，火電保供作用凸顯，預(yù)計(jì)“十四五”期間，煤電新增裝機(jī)將會(huì)明顯反彈。

        靈活性改造成本較低、效益將現(xiàn)

        隨著可再生能源的規(guī)模增大，以及具有的波動(dòng)性和反調(diào)峰特性，其并網(wǎng)消納對(duì)電力系統(tǒng)靈活性和安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求不斷提高。

        根據(jù)目前節(jié)能發(fā)電調(diào)度政策，不同能源的調(diào)度順序通常為：無調(diào)節(jié)能力的可再生能源→有調(diào)節(jié)能力的可再生能源→核電和燃?xì)廨啓C(jī)→燃煤機(jī)組，但由于我國電源結(jié)構(gòu)以火電為主，調(diào)度順序高的靈活性能源占比較小，因此，對(duì)火電機(jī)組進(jìn)行深度調(diào)峰改造，可以提供充分靈活調(diào)節(jié)能力保障可再生能源消納和電網(wǎng)安全運(yùn)行。

        火電三改分為節(jié)能降耗改造、供熱改造、靈活性改造。發(fā)改委文件《關(guān)于開展全國煤電機(jī)組改造升級(jí)的通知》中對(duì)靈活性改造進(jìn)行闡述，旨在通過實(shí)施煤電機(jī)組改造升級(jí)，進(jìn)一步降低煤電機(jī)組能耗，提升靈活調(diào)節(jié)能力和清潔高效水平。

        節(jié)能降耗改造是為了讓煤電機(jī)組“少吃煤、多發(fā)電”，對(duì)供電煤耗在300克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)以上的煤電機(jī)組，應(yīng)加快創(chuàng)造條件實(shí)施節(jié)能改造，對(duì)無法改造的機(jī)組逐步淘汰關(guān)停，并視情況將具備條件的轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用電源。“十四五”期間改造規(guī)模不低于3.5億千瓦。

        距離《全國煤電機(jī)組改造升級(jí)實(shí)施方案》相差較大，中電聯(lián)2020年火電機(jī)組能效水平對(duì)標(biāo)報(bào)告，300MW亞臨界燃煤機(jī)組全國平均供電煤耗為 322.79克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)，600MW亞臨界燃煤機(jī)組全國平均供電煤耗為314.19克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)，目前國內(nèi)在役未改造超臨界等級(jí)機(jī)組普遍鍋爐效率略低，機(jī)組供電煤耗略高。

        供熱改造是對(duì)具備條件的純凝機(jī)組進(jìn)行改造，主要替代采暖和供氣小鍋爐，為周邊工業(yè)企業(yè)和居民用戶提供熱能；鼓勵(lì)現(xiàn)有燃煤發(fā)電機(jī)組替代供熱，積極關(guān)停采暖和工業(yè)供汽小鍋爐，對(duì)具備供熱條件的純凝機(jī)組開展供熱改造，在落實(shí)熱負(fù)荷需求的前提下，“十四五”期間改造規(guī)模力爭(zhēng)達(dá)到5000萬千瓦。

        靈活性改造是為提升火電機(jī)組深度調(diào)峰能力，消納新能源，需求高時(shí)多發(fā)電，需求低時(shí)少發(fā)電。存量煤電機(jī)組靈活性改造應(yīng)改盡改，“十四五”期間完成 2 億千瓦，增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力 3000—4000萬千瓦，促進(jìn)清潔能源消納。“十四五”期間，實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組靈活制造規(guī)模 1.5 億千瓦。

        調(diào)峰深度擴(kuò)大火電企業(yè)發(fā)電成本主要在于投油和磨損（投油點(diǎn)火），火電機(jī)組深度調(diào)峰階段能耗成本與自身煤耗成本、機(jī)組投油成本（投油點(diǎn)火）、機(jī)組損耗成本有關(guān)，還與環(huán)境成本等附加經(jīng)濟(jì)成本相關(guān)，調(diào)峰深度擴(kuò)大，機(jī)組損耗成本、投油成本不斷增加、但啟停次數(shù)明顯減少，啟停成本降低，燃煤運(yùn)行成本變化不大。

        因此總成本升高主要原因在于投油成本和磨損成本，因此根據(jù)新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)算，調(diào)峰深度分別為40%/50%/60%時(shí)，火電廠單位發(fā)電成本分別為 0.236/0.251/0.275元/kWh。

        火電機(jī)組靈活性改造成本相對(duì)較低。電力系統(tǒng)靈活性的調(diào)節(jié)方式主要有火電（靈活性改造）、抽水蓄能、燃?xì)廨啓C(jī)、電化學(xué)儲(chǔ)能等方式。抽水蓄能建設(shè)周期一般為6-8年，投資較高建設(shè)周期長，電化學(xué)儲(chǔ)能成本較高，使用壽命較短（10-15 年），燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電靈活，但原料成本相對(duì)煤炭價(jià)格更高。

        經(jīng)靈活性改造后的煤電機(jī)組最小出力能夠降低至額定容量30%以下，并且適合中等時(shí)間尺度的靈活性。根據(jù)部分改造案例，煤電機(jī)組改造建設(shè)成本在約0.2億元/爐-1億元/爐之間不等，按30-100萬千瓦裝機(jī)改出20%調(diào)峰容量進(jìn)行測(cè)算，單位調(diào)峰容量對(duì)應(yīng)的建設(shè)成為0.1-1.6元/W，低于電化學(xué)儲(chǔ)能約4元/W的建設(shè)成本。

        按我國現(xiàn)存30萬千瓦以上機(jī)組約 2000 臺(tái)需進(jìn)行改造計(jì)算，未來八年改造總市場(chǎng)規(guī)模約為 400 億元-2000 億元。