火电机组参与电力调峰辅助服务策略

火电机组参与电力调峰辅助服务策略
摘要：目前我国的经济发展和人民生活各个方面的提升，用电的整体结构发生
了一些重大变化，各个电网的峰谷差日渐增大，所以调峰的任务非常重要，甚至
迫在眉睫。

[1]近几年中，因为缺电的问题，各大电网都有不同程度的限电，在加
上国家实行的经济调整计划，对于用电供需方面的矛盾都有所缓和，这两种策略，都不同程度的掩盖了部分调峰矛盾，但是在实际上，电网调峰能力和客观上的调峰，两者之间的矛盾上还是十分的尖锐，本文主要提供一些解决的方法，仅供参考。

关键词：调峰辅助服务；火电机组；新能源消纳
引言
目前我国的电力供应规模不断发展，风电等可再生能源装机比例也在不断的
增加，相比之下，电力系统调峰能力则遭到大幅削弱，而电网对调峰辅助服务的
需求却在不断上升。

因此，要想促进风电等可再生能源并网发电能够得到大规模
的推广使用，能够满足并入之后对系统调峰的需求是前提。

而火电机组作为主要
承担者，能否充分发挥它的自身作用，直接关系到电力系统对风电等可再生能源
的实际消纳量。

以本市为例，调峰服务市场启动至今，全网有偿调峰辅助服务电
量达到了31.58亿kWh，合计支付调峰辅助服务费用达到13.47亿元，有偿调峰
辅助服务平均价值为0.426元/kWh，实际最高出清价格为1元/kWh，最低出清价格为0.2元/kWh。

本市由于冬季供热时间比较长，所以导致供热机组占火电容量大，供热期调
峰能力有限。

虽然本市风电以及核电的发展十分迅速，但是风电有反调节性，核
电的灵活性也比较差，这就使得电力系统运行更加的困难，而水电比例较小、抽
水蓄能等可调峰电源缺乏等，都是本市电力调峰能力有缺的重要因素。

特别是到
了冬季，供热处于高峰时期，电力系统调峰一旦出现问题，将对电力系统的正常
供热造成直接影响。

倘若电源结构不变，那么在此基础之上，火电机组的调峰能
力对于本市电力调峰需求仍然是必不可少的。

那么如何在保障本市经济效益的情
况下更深入的挖掘火电机组调峰能力，并且保障电力系统的安全和可靠运行，是
目前火电厂阶段面临的首要重大问题。

一、电网调峰辅助服务相关政策
为了保证本市区域电力系统的安全，规范辅助服务管理，政府推出了一系列
的完整计划，细则明确了非常规调峰费用以及启停调峰费用的补偿和结算方法，
有助于优化电网调峰服务[2]。

不过，随着国内这些年风电等可再生能源的装机数
量一直都在增加，这些计划已经不能满足电力系统带来的巨大调峰需求。

首先，
这些完整的计划对火电机组调峰的频率设置的过低，这就很容易出现，调峰容量
调用成本过高以及火电机组的潜力也不能得到充分的挖掘，因而可再生能源发电
并网后的调峰无法得到大规模使用。

其次，调峰服务的补偿以及分摊费用主要在
各个火电、新能源装机容量和所占比例的增加，火电机组的调峰已经不能满足电
网的需求，同时，由于新能源发电还没有进入调峰补偿，而补偿的结算只是在火
电机组之间进行，增加了火电企业的经济负担，这也导致了不能有效的调动火电
机组的调峰积极性，火电机组常规调峰以及非常规调峰的界限、调峰补偿价格以
及启停调峰补偿费用等等，都时刻影响着电网调峰能力的进一步发展。

二、电力辅助服务市场运营规则
国家相关部门制定了一套完整的规划，其中明确指出了，电力调峰辅助服务
分为基础义务调峰辅助服务以及有偿调峰辅助服务（如深度调峰、火电应急启停
调峰、黑启动等等）。

以调峰频率为依据，各个发电企业可以在不同的供热时期
和不同的机组限价去内自愿小幅度的调整价格。

供热时，以电力调度指令为准，火电机组需按照经核定的最小运行方式，对
电网提供火电应急启停调峰辅助服务，而不同的机组对应的报价也有所不同。

而
各大发电企业可以根据机组额定容量对应的报价区间，自愿的小程度调整价格。

如果出现电力系统大面积罢工，倘若有外接电源进行支持，则由有具备自启
功能的发电机组负责恢复供电，称之为黑启动辅助服务。

对于火电机组黑启动辅
助服务费用分别为10万元每月，使用一台机器一次的价格为500万元。

地方政
府可以考虑通过引进市场竞争，发挥市场的积极作用，促进火电机组提高调峰潜力。

三、运行成本分析
参照地方政府的深度调峰补偿法，以600 MW纯凝式汽轮机为例进行计算，
煤炭的价格为700元/t，常规上网电价以0.04元、40%调峰上网电价分别以0.8
元/kWh和1.0元/kWh计算，整个计算的过程只考虑燃料的成本，没有考虑人工
以及其他财务的成本，当经过计算之后，40%深度调峰后电价为0.67元/kWh时，发电的效益与100%额定负荷下的经济效益可以持平。

上面的计算是在24h调峰基础上进行的，如果考虑调峰运行小时数，每天9 h 调峰运行时间，调峰电价为1.0元/kWh，深度调峰经济效益和额定负荷运行下的
经济效益基本持平。

四、收益分析
本地电网调峰辅助服务市场运营多年，很多电厂通过深度调峰运行模式，都
得到了很可观的电价补偿，甚至有些电厂在投入深度调峰时期每月都可以得到几
百万的补助，不仅有效的激励了区域火电机组参与深度调峰的积极性，而且，也
为了我国其他地方完善调峰辅助补偿标准，推动调峰服务的市场化交易，做了有
益且有效的重大尝试。

由于火电机组在一定深度调峰后，其单位燃料成本变化不大，而且还会随着
调峰深度的进一步增加，系统的调峰效益还会逐渐的减小，和正常的调峰相比，
深度调峰的运行不仅有着最低的收入点，更有着最高的收入点，经过研究调查表明，部分机组的条峰深度达到55%ΡN时，获得的调峰效益是最高的，以后调峰效益比基本调峰还低，而煤矿的价格也越来越高，因此调峰深度越来越大地影响到
调峰效益[3]。

五、火电厂参与辅助服务策略
不同的地区电网和火电厂的实践表明，各地电力调峰辅助服务市场正在逐渐
的成型，火电机组通过积极参与调峰辅助服务，会有更大的效益。

由于火电机组
的容量越大，则调峰能力越好，因此当火电厂在进行调峰辅助服务时、尤其是正
常调峰和有偿调峰的临界点设置不同的报价，电网会根据调峰实际需求以及调峰
能力进行调整，火电机组也要随时按照调整后的参数进行效益分析，对此，建议
各地区火电机组积极做好调峰辅助服务的准备工作同是，也采取一些策略。

第一，本地目前调峰矛盾并不是特别大，而且深度调峰需求也不是特别大，
所以各个电源企业进行火电灵活性改造的时候，应该适度的控制投资规模，同时，也要防止后期调峰能力过剩，竞争过度，最好不要大面积的蜂拥而上，应该有条
不紊的进行。

第二，投油调峰成本较高，为了降低成本，可以通过煤种变化、掺烧或者是
增加离子点火系统等等措施，更好的视线机组的深度调峰。

第三，调峰需求量最大的时候，几乎全都是在冬季的供热时期，在非供热时期的小风天，火电机组只需在调峰的基本时段进行参与调节，做到以小的调峰幅度得到大的收益。

结语
综上所述，本文以本市调峰辅助服务为例，以其相关政策、火电机组参与能力和成本为主要方面，进行了探讨研究，并且给出了火电机组参与调峰辅助收益的参考结果，针对调峰辅助服务政策的要求好、火电机组调峰能力和火电机组调峰成本，提供了相关策略，希望能够为火电厂提供大调峰、高收益。

参考文献：
[1]高林，王林，刘畅，火电机组深度调峰热工控制系统改造[J].热力发电，2018，378（05）：101-106
[2]杨益晟，张健，冯天天，我国核电机组调峰辅助服务经济补偿机制研究[J].电网技术，2017，11（07）：83-90
[3]林俐，田欣雨，基于火电机组分级深度调峰的电力系统经济调度及效益分析[J].电网技术，2017，2（07）：213-221。