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火电灵活性可在中国绿色转型中发挥重要作用

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《中国可再生能源展望2017》展示了现有电厂可为 中国电力系统提供灵活性,以确保风能和太阳能的高效整合。

在过去的十年中,中国大量投入新的可再生能源特别是风能和太阳能,导致其迅速增长。随着可变可再生能源(VRE)全球价格持续下滑的趋势, 风能和太阳能相对于化石燃料变得越来越具有竞争力。 2017年中国创下53GW太阳能的安装记录,并继续增加风能建设。然而,要把这些高度波动的能源整合到现由燃煤火电厂占主导地位的电力系统中具有一定难度。 因此,在受影响较严重的省份特别是在西部和北部省份,VRE生产份额受到削减,占到20-40%。这意味着中国社会经济的直接损失,燃煤发电产生的不必要的污染而且更是阻碍许多省份VRE持续增长的原因。因此,降低削减度在中国政府具有较高的政治议程。

电力系统灵活性是必须

为了避免VRE的削减并确保其成本效益的集成,电力系统应能够以灵活的方式运行并且适应风能和太阳能的负载和生产变化。随着VRE份额的增加,系统灵活性变得越发重要。如今,电力系统缺乏灵活性是阻碍充分利用可再生能源的主要障碍。提高系统灵活性的来源有很多,包括电网和市场耦合,需求响应,泵储存等。然而,丹麦和德国的经验表明,提高现有发电厂的灵活性是一种具有成本效益的灵活性来源。

《中国可再生能源展望2017》的分析显示,在中国,灵活的发电厂也是具有成本效益的灵活性来源,尤其是热电联产电厂。对火电厂改造的适当投资不仅对整个系统有正面影响,而且对于整合VRE和降低煤耗也有积极作用。电力发展“十三五”规划不仅提出了针对降低VRE削减的目标,而且还将改造220GW现有燃煤电厂,来增加灵活性。《中国可再生能源展望2017》的分析结果支持此目标。

如今,在中国推动电厂灵活性的一个主要障碍是电力系统缺乏驱动其发展的激励机制。因此,VRE的全面整合需要机构改革,包括电力市场改革,建立电力批发市场以促进更灵活的电厂改造。

市场改革激励电厂的灵活性

在竞争激烈的短期批发电力市场上的经济激励已经成为丹麦和德国电厂灵活性发展的主要驱动力。它可提供每小时的运行情况和清晰的价格信号,这就给了电厂所有者提供可靠和分享灵活性价值的信息。这促使他们有更强的动力来灵活运行电厂并对其进行调整以此获得最大利益,因而对电力系统来说最具有价值。

目前,中国正在建立八个短期电力市场试点,这些试点地区的成功经验对于未来建立全国市场具有重要意义。具有可靠动态价格且运行良好的短期电力市场,对于激励最便宜的灵活性来源以及激励更灵活的发电厂的发展至关重要。在此背景下,《中国可再生能源展望2017》解析了关于火电厂灵活性的一些措施,并通过比较分析评估火电厂在系统层面的灵活性意义。欲了解更多信息,请参阅《中国可再生能源展望2017》第3部分。

作者:Laust Riemann,邱育平