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在传统气电大省之外,可再生能源调峰需求激发气电新增量

澎湃新闻记者 杨漾
2022-11-28 19:14
来源:澎湃新闻
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从珠江口虎门湾眺望,沙角电厂群高达200多米的烟囱曾是东莞虎门最醒目的地标。上世纪八九十年代,为解决缺电之痛,地处广东用电负荷最集中的三座城市之间的沙角A、B、C电厂共10台燃煤机组陆续建成投产,成为全国最大的火力发电基地,为珠三角地区经济的高速增长提供了重要的能源支撑。时过境迁,服役30余年后,沙角电厂即将完成历史使命,在2025年底前逐步关停所有机组。

取而代之的将是全国最大的燃机电厂。根据广东省规划,沙角电厂退役后,为保障珠三角地区供电安全,东莞、深圳分别选址建设气电机组。作为沙角A、C电厂的替代电源,东莞宁洲电源替代项目总投资超50亿元,将建设3台700兆瓦等级燃气—蒸汽联合循环热电冷联产机组。

“东莞宁洲3台9HA.02燃气轮机中,有两台机组已经运抵现场,正在进行安装调试,预计明年年初运行发电。”GE燃气发电集团中国区重型燃机销售总经理、哈电通用燃气轮机(秦皇岛)有限公司总经理马俊近日接受澎湃新闻等媒体采访时称。

按照计划,2023年3月,宁洲项目首台机组建成投产;2023年年底,沙角A电厂机组关停,3台燃气机组将代替沙角A、C电厂继续发挥电源支撑点作用。

从沙角电厂到宁洲项目,从燃煤到燃气,这是粤港澳大湾区能源转型升级和国内绿色低碳转型的生动注脚。在全球重型燃机巨头眼里,这种转变为其提供了在潜力巨大的中国市场施展拳脚加快布局的契机。

重型燃气轮机被公认为世界上最难造的机械装备。按照透平进口燃气温度的不同,重型燃气轮机可分为B级、E级、F级、H级。其中,H级燃机在燃烧温度、单体功率和发电效率上代表着当今燃机市场的最高技术水平,也是老牌市场玩家竞逐中国气电市场的主力产品。作为全球最大、最高效的机型,GE的HA级燃机是全球近几年装机增长速度最快的燃气轮机。

据马俊介绍,GE在全球已有142台HA级燃机订单,其中78台投运。2012年开始,全球几大OEM的H级燃气轮机开始崭露头角,目前F级与H级占比已基本持平,未来五到十年H级燃机的市场增速会更快。在中国市场,GE燃气发电已收获4个HA级燃机项目,涵盖9台HA级燃机,包含6台9HA.01燃机及3台9HA.02燃机,总装机量突破6.4吉瓦。

从买家来看,上述订单分别来自华电集团天津军粮城电厂、广东省能源集团旗下的惠州大亚湾石化区综合能源站项目和东莞宁洲电源项目,以及深圳能源集团光明电源基地项目等。

气电大省广东的需求和胃口可见一斑。

这种地域分布特征与HA的技术特性直接相关。GE燃气发电集团中国区产品技术总经理阎福华说,9HA.01燃机一拖一联合循环出力661兆瓦,发电效率63%以上;9HA.02燃机一拖一联合循环出力838兆瓦(接近一座发电量百万的煤机),效率64%以上。出力大、效率高且清洁环保,使得HA级燃机具备替代煤机、作为负荷中心带基荷机组的能力。

在燃气轮机相较于其他大型电源最具优势的调峰性能上,GE提供的数据显示,9HA.01燃机调峰能力每分钟可以调65兆瓦出力,9HA.02燃机每分钟可以调88兆瓦出力,整个联合循环电厂可在不到30分钟内启动。“单纯看数字可能很难有形象化的理解。以家庭用电为例,一般家庭单月用电300度左右,折合到每小时大概用0.5度电。9HA.02燃机调峰时,1分钟发电量88兆瓦,即8.8万千瓦。通俗地说,9HA.02燃机1分钟的发电量可以满足17.6万个家庭1小时的用电量。”阎福华称。

南方日报曾报道,宁洲项目占地约343亩,大约占原沙角A电厂的十分之一。该项目投产后,每年可发124亿度电,在同等能耗的条件下,比沙角A电厂燃煤机组多发51亿度电。

在土地资源紧缺的大湾区,发电效率更高、调峰能力更强、占地更小的燃机产品更符合中国电厂的诉求。

澎湃新闻梳理各地“十四五”规划发现,广东、江苏、浙江、山东依然是最青睐天然气发电的省份,其共同特点是经济增速领跑、能源需求仍在快速增长、且省内一次能源匮乏。经济强省不仅对天然气价格的承受能力更强,近几年来置身于全国性的能源消费总量和强度“双控”现实压力下,加之疫情后经济复苏加快、电网负荷屡创新高,这些省份“既要保障电力供应又要完成减碳目标”的需求最为迫切。

“对于经济大省而言,这是务实的选择。”一位华南地区发电企业高管曾向澎湃新闻分析称,在同样的碳排放总量下,气电可发的电量是煤电的两倍,且可与间歇性的新能源作为互补。在这些地区,气电的装机容量和发电量占比会出现明显的上升。

马俊对澎湃新闻表示,除传统气电大省外,其他地区也有新的市场增量出现。“广东、江苏、浙江的气电装机确实走在前列,但后续全国其他区域也在陆陆续续规划上气电。比如东北,俄气入华加上本地国产气令东北地区拥有更多气源;风光资源富集的西北地区、水电资源发达的西南地区对灵活性调节电源的需求增加,目前也在规划HA级燃机。”

澎湃新闻注意到,在经历今年夏季的极端干旱缺电后,水电大省四川的气电建设提速,近期密集核准了一批天然气发电项目,项目储备、核准、开工、建设均大幅提速,并且实现了天然气调峰电价改革的破冰。这一方面是为了用天然气替代煤炭发电来减少碳排放,另一方面是出于四川电网调峰的需要。

此前,该省仅建成一个气电项目,装机容量96万千瓦,占全省电力装机比例不到1%。预计到2025年,四川在建和建成的气电装机容量将达1200万千瓦以上。

“我们观察到,以前没有大规模上燃机的省份和地区,在‘十四五’甚至短中期都在不断推出相关规划。”马俊说,电力系统转型须兼顾绿色和安全,可再生能源装机规模快速提升,对电网完成调频调峰的能力提出更高要求。燃气轮机与之相配合的市场空间在扩大。

“中国与海外的天然气发电应用场景还是有所区别。”马俊说,从国际经验看,HA级燃机的应用以纯凝发电为主,而国内由于资源禀赋问题要更多地考虑调峰服务。国外燃气轮机市场调峰机制比较完善,在高峰时段,燃机能够快速调峰,对应较高的调峰电价和补偿机制。而在国内,调峰电价补偿机制尚不成熟。

澎湃新闻曾收到来自燃气电厂高管“吐苦水”说,燃气电厂承担了更多的调峰任务,但没有得到相应的补偿,其环保价值亦没有体现。

国内电力辅助服务市场规模的逐步扩大有助于打破上述气电尴尬。多位气电行业人士和电力规划专家向澎湃新闻介绍,类比海外电力市场,中国双碳目标下,气电的境遇具备有利条件:灵活可靠型电源的额外收益来自两方面,一是调峰电量的市场价值更高,二是可以额外获得调频等辅助服务收入。电力市场深入,有利于作为灵活可靠型电源的气电。

    责任编辑:王杰
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