煤电企业参与福建省电力市场有偿调峰经济性的研究

谷大陆 福建大唐国际宁德发电有限责任公司

一、背景及意义

（一）有偿调峰的定义

电力系统中的负荷，因用户负载的投入和切除而经常发生变化，为了维持有功功率平衡，保持系统频率稳定.就需要发电机组跟随负荷的峰谷变化而有计划地按照一定调节速度进行负荷调整，这一过程被称为调峰。调峰是电力市场辅助服务中较为重要的一种。

调峰分为基本调峰(常规调峰)和有偿调峰(非常规调峰)。基本调峰是指机组在规定的出力范围内进行的调峰，调峰幅度较小。有偿调峰又分为降出力调峰和启停调峰两种形式，即发电机组超过基本调峰范围进行深度调峰，以及发电机组按调度指令要求在24小时内完成启停机(炉)进行调峰所提供的服务。

（二）有偿调峰对于福建省煤电企业的意义

当前福建省发电总装机超5500万千瓦，但是年平均发电负荷约2400万千瓦，年最大用电负荷约3500万千瓦，电力市场呈现严重供大于求的状态。福建省是清洁能源大省，核电、水电、风电、光伏等清洁能源占比超过发电总装机的50%，而且清洁能源优先全额消纳。2016年纯凝煤机利用小时数已经降至不足3000小时。在电量电价“双降”、煤价高位运行的形势下，福建省煤机企业面临全行业亏损的境遇。

当前福建省执行《华东区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》、《华东区域发电厂并网并网运行管理实施细则》（简称“两个细则”），约拿出并网发电厂电费收入的0.7%来进行辅助服务分配，其中有偿调峰服务约占85%，全年总金额约3亿元。争取该部分收益将成为纯凝机组增利的有效方式。

（三）宁德发电公司简介

福建大唐国际宁德发电有限责任公司（简称宁德发电公司或公司）位于福建省宁德市三都澳白马港，成立于2003年12月，大唐国际发电股份有限公司控股51%。目前公司投产总装机容量252万千瓦。其中：一期2台60万千瓦超临界机组分别于2006年6月、9月投产，二期2台66万千瓦超临界机组分别于2008年12月、2009年6月投产。公司自投产以来，累计发电量超1200亿千瓦时，有力的支持了福建省经济社会发展。

二、福建省电力市场有偿调峰现状

（一）福建省电力市场对辅助服务的需求

2016年1-9月，福建省最大发电峰谷差1163万千瓦，其中三季度平均发电峰谷差912万千瓦。峰谷差再创新高。

由于核电机组基本保持基荷运行，风电、光伏等类型机组不参与调峰，水电以无调节水库的径流式为主，因此担当调峰任务的主要煤电机组。

（二）福建省有偿调峰的有关规定

1.“两个细则”与“辅助服务（调峰）交易规则”

当前福建省执行“两个细则”相关规定，该细则中有偿调峰服务的提供方式为统一型，即调峰服务由市场操作员（调度）统一安排协调、各市场参与者必须提供的服务，结算时市场操作员（调度）根据各参与者对调峰服务命令的执行情况根据细则中的详细规定给予定量奖惩。

随着新电改的不断深入，福建省即将执行《福建省电力辅助服务（调峰）交易规则（试行）》，有偿调峰市场正在从统一型向投标型转变，即指各市场参与者对调峰服务进行投标，市场操作员（调度）根据投标情况来排定优先次序和制定供应计划使调峰服务的总费用最小，结算时市场操作员（调度）根据市场参与者中标情况给予定量报酬。

2.“两个细则”中有偿调峰规定

（1）深调峰部分

对福建管辖的常规燃煤发电机组，有偿调峰基准为额定容量的70%。补偿标准如下表所示：

机组负荷率下调区间 申报价格M（元/兆瓦时）(0%,5%] M=20(5%,10%] M=20（10%，15%] M=50（15%，20%] M=50 20%及以上 M=200

（2）启停调峰部分

常规燃煤发电机组按电力调度指令要求在24小时内完成启停机进行调峰，每台次按启停间隔时间和机组容量给予补偿。具体补偿标准计算如下：

其中P为发电机组额定容量，t为发电机组调停备用小时数（最大值为168小时）；不同装机容量的机组启停费用如下表：

机组容量 机组启停费用（F启停）30万千瓦级 30万元60万千瓦级 40万元100万千瓦级 50万元

三、煤机参与有偿调峰经济性分析

（一）深调峰经济性分析

1.深调峰影响收入增加情况

根据“两个细则”关于深调峰的相关规定，以宁德发电公司60万超临界机组为例，自70%负荷开始，负荷每降低5个百分点，单位时间（每小时）收益情况如下：

60万机组：

65%负荷时，相较于70%负荷减少5%、减少3万负荷，此时对应奖励幅度为20元/兆瓦时，则65%时每小时可以获得奖励3万千瓦时*20元/兆瓦时=600元。

按此计算：60%负荷时，对应奖励1200元/小时；55%负荷时，对应奖励2700元/小时；50%负荷时，对应奖励4200元/小时；45%负荷时，对应奖励10200元/小时；40%负荷时，对应奖励16200元/小时；35%负荷时，对应奖励22200元/小时。

2.深调峰影响成本增加情况

深调峰不损失机会电量，全年计划电量以三公平衡形式实现。深调峰主要影响的是机组效益，体现为供电煤耗的增加，最终影响单位燃料成本的升高。

根据热力实验结果，相较于70%负荷时，宁德发电公司60万超临界机组在65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%时，供电煤耗分别增加2.48、4.95、10.37、15.78、21.75、27.72、35.42克/千瓦时。按照入炉综合标煤单价900元/吨（含税）测算，则在65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%负荷时，燃料成本分别增加917、1694、3250、4497、5579、6321、7067元/小时。

3.深调峰收益情况

根据上述收入增加及成本增加情况，测算“两个细则”收益情况如下：

“两个细则”收益测算项目名称负荷率机组负荷两个细则补偿标准单位时间两个细则奖励单位时间燃料成本增加单位时间收益单位 % MW 元/MWH 元/小时 元/小时 元/小时60万超临界机组22200 7067 15133 16200 6321 9879 10200 5579 4621 4200 4497 -297 2700 3250 -550 1200 1694 -494 600 918 -318 0 0 0

相应负荷率下收益曲线如下：

由以上图表可知，当负荷率介于70%-50%之间时，煤价相对较高的情况下，“两个细则”中的深调峰补偿不足以抵消供电煤耗增加带来的成本增加，收益为负。但是随着在50%以下补偿标准的提升，收益开始大幅增加。

（二）启停调峰经济性分析

1.启停调峰影响收入增加情况

根据“两个细则”有关规定，60万等级机组按电力调度指令要求在24小时内完成启停机进行调峰，以停机12小时计算，则启停调峰补偿约为41.5万元。

2.启停调峰影响成本增加情况

60万机组热态启停一次，需耗用5000大卡煤800吨（含升降负荷期间煤耗增加耗用），单价600元/吨，小计4.8万元；耗电10万千瓦时，单价0.3元/千瓦时，小时3万元；除盐水消耗1000吨，单价15元/吨，小计1.5万元。以上合计9.3万元。但是未计算启停机设备损耗及员工工作量增加情况。

3.启停调峰收益情况

从表面收益情况看，启停调峰一次可获得约32.2万元的收益，但是综合考虑设备损耗、人员工作量等因素，启停调峰不适用于燃煤机组。

（三）小结

50%以下深调峰，具有较大的经济效益。伴随着补偿标准的提升，在执行“辅助服务交易规则”时，提供深调峰辅助服务可以获得较为可观的经济效益。因此，应当大力争取有偿调峰机会，增加有偿调峰收入。

四、宁德发电公司争取有偿调峰收益的策略及效果

（一）争取有偿调峰收益的策略

1.为加强“两个细则”的管理工作，认真研究“两个细则”规则，总结往年经验教训，并修订了《宁德发电公司“两个细则”管理办法》，研究出台了争取奖励的具体措施。

2. 完成省煤器烟气旁路改造，4台机组全部实现脱硝装置从并网到停机全程全负荷完全投运，进一步挖掘机组调峰潜力，大幅提升了运行灵活性。

3.加强与调度联系，尽量提高开机率，增加旋转备用容量。

4.提前掌握全网负荷、在网运行机组情况，当电网有夜间调峰需求时，牵头负责与省调计划处沟通，平衡全天计划曲线，夜间计划曲线尽量下达50%以下，最优至深度调峰值。

5．协调好争取调峰奖励与完成抢发电量任务的关系：在调峰时段，尽量争取调峰，力争深度调峰。在非调峰时段或调峰时段不具备调峰条件或非调峰时段，就争取多发电，提高机组负荷率。

6.加强安全管控，做好掺配煤的动态方案调整，满足深度调峰锅炉稳燃需要。执行好《防止锅炉灭火技术措施》中关于低负荷稳燃、堵煤断煤等的相关要求，落实好高负荷时段吹灰、等离子试验等保障性工作，及时消除缺陷，为深度调峰做好安全保障。

（二）取得的效果

2017年上半年，宁德发电公司共获得两个细则奖励资金2598万元，以占煤机10%的装机份额获得了42%的奖励。奖励金额相当于增发三公电量2.5亿千瓦时获得的收益。

五、有偿调峰市场发展方向展望

随着有偿调峰“统一型”的完结与“投标型”的兴起，对于煤电企业而言，争取有偿调峰不再仅仅是做好灵活性改造、向调度协调深调峰机会；而是需要积极适应市场化需求，以求获得更多经济效益。

报价习惯。根据每日报价出清情况分析对手报价习性、报价策略。四是统筹分析供求关系、对手报价策略等信息，制定合理报价策略。五是内部做好沟通协调，掌握机组真实运行及健康状态，保质保量做好燃料供应，避免出现违约问题。

[1] 刘诗宏.华东电网辅助服务实践问题的研究.

[2]《华东区域发电厂并网运行管理实施细则》

[3]《华东区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》

[4]《福建省电力辅助服务（调峰）交易规则（试行）》