燃機(jī)和火電機(jī)組是一般電網(wǎng)的主要調(diào)峰方式，緊接上回各類型電源調(diào)峰技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,此次，我們對(duì)燃機(jī)和火電機(jī)組配合可再生能源調(diào)峰運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較。

如何比較?

通過(guò)分析兩種方式全網(wǎng)的電站投資、能源消耗、年計(jì)算費(fèi)用等多項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，比較方案的經(jīng)濟(jì)性。其中，年計(jì)算費(fèi)用主要由投資等年值和運(yùn)行費(fèi)用(包括固定、可變運(yùn)行費(fèi)用)組成。

一、調(diào)峰性能能耗水平

根據(jù)我們的計(jì)算分析，隨著出力率的下降，390MW級(jí)燃?xì)鈾C(jī)組單位發(fā)電量的能耗上升速度明顯高于1000MW級(jí)燃煤機(jī)組，深度調(diào)峰時(shí)的單位能耗可達(dá)滿出力時(shí)的1.4倍。

圖1 1000MW級(jí)燃煤機(jī)組(290g/kWh)、390MW級(jí)燃?xì)鈾C(jī)組(229g/kWh)典型能耗曲線(標(biāo)煤)

二、兩類電源運(yùn)行模擬的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用

以華東某省為例，對(duì)全省全年電源運(yùn)行模擬的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用進(jìn)行分析，結(jié)果如下：

(1)關(guān)于投資成本。隨著燃機(jī)占比的增加，由于燃機(jī)固定投資低于煤機(jī)，投資等年值以及固定運(yùn)行費(fèi)用逐步降低。

(2)關(guān)于年計(jì)算費(fèi)用。隨著燃機(jī)占比的增加，盡管投資成本降低，但基于目前天然氣價(jià)格較高，可變運(yùn)行費(fèi)用逐步增加。綜合來(lái)看，在不同的運(yùn)行方案下，年計(jì)算費(fèi)用隨著燃機(jī)占比的增加均呈上升趨勢(shì)，新增1000萬(wàn)千瓦燃機(jī)方案較1000萬(wàn)千瓦煤機(jī)方案分別增加了約3.4%(運(yùn)行方案A)和2%(運(yùn)行方案B)。同時(shí)，計(jì)算結(jié)果表明，在相同的裝機(jī)方案下，火電優(yōu)先調(diào)峰的經(jīng)濟(jì)效益要優(yōu)于燃機(jī)優(yōu)先調(diào)峰，并且隨著燃機(jī)占比的增加，經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性有提高的趨勢(shì)。

(3)關(guān)于系統(tǒng)能耗。若優(yōu)先考慮燃機(jī)降出力調(diào)峰運(yùn)行，燃機(jī)比例的增加使得在較低出力水平運(yùn)行的燃機(jī)容量擴(kuò)大，該方式下燃機(jī)能耗率較高，雖然火電實(shí)際出力率有所改善，但表現(xiàn)出系統(tǒng)整體發(fā)電耗能增加。在該運(yùn)行方式下，隨著燃機(jī)占比的增加，系統(tǒng)發(fā)電耗能逐步上升，全部燃機(jī)方案較全部煤機(jī)方案系統(tǒng)發(fā)電耗能增加了約0.85%。

三、一次能源價(jià)格對(duì)調(diào)峰經(jīng)濟(jì)效益的影響

考慮到未來(lái)天然氣以及電煤價(jià)格的不確定性，以華東某省為例計(jì)算天然氣以及電煤價(jià)格波動(dòng)時(shí)，兩種運(yùn)行方式下系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

一次能源的價(jià)格主要影響系統(tǒng)的可變運(yùn)行費(fèi)用以及年計(jì)算費(fèi)，考慮天然氣以及電煤價(jià)格由現(xiàn)價(jià)(天然氣價(jià)格以及電煤價(jià)格分別取3.3元/Nm3以及850元/噸標(biāo)煤)按不同比例增長(zhǎng)，比較年計(jì)算費(fèi)用在兩種運(yùn)行方案下的價(jià)格差異。具體計(jì)算結(jié)果見圖2。

圖2一次能源價(jià)格對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響

四、燃機(jī)年利用小時(shí)數(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響

整體而言，燃機(jī)的效率優(yōu)于煤電機(jī)組，因此在系統(tǒng)發(fā)電量一定的前提下，燃機(jī)的年利用小時(shí)越高，越有利于降低系統(tǒng)發(fā)電耗能。同時(shí)天然氣價(jià)格因素導(dǎo)致系統(tǒng)可變運(yùn)行費(fèi)用以及年計(jì)算費(fèi)用隨著燃機(jī)利用小時(shí)數(shù)的增加而提高。以華東某省為例進(jìn)行計(jì)算分析，具體計(jì)算見圖3。

圖3 燃機(jī)年利用小時(shí)數(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響

五、結(jié)論

對(duì)于調(diào)峰容量充足的電網(wǎng)，優(yōu)先煤機(jī)深度調(diào)峰更有利于整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性;發(fā)展天然氣發(fā)電并安排其降出力調(diào)峰是不經(jīng)濟(jì)的，既增加系統(tǒng)能耗，又增加系統(tǒng)可變成本和總年費(fèi)用;而發(fā)展天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)并安排其帶基荷運(yùn)行，則可提高能源利用效率，降低系統(tǒng)能耗，但系統(tǒng)仍需付出一定經(jīng)濟(jì)成本。

而在調(diào)峰容量不足、在需要兩班制運(yùn)行的系統(tǒng)中，宜優(yōu)先安排天然氣發(fā)電啟停調(diào)峰更有利于全系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

原標(biāo)題:調(diào)峰專題3：燃機(jī)和火電機(jī)組配合可再生能源調(diào)峰運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比較