煤電聯(lián)動(dòng)是一種將技術(shù)參數(shù)量化融入的方法。廠網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)是以電量和電價(jià)市場(chǎng)化為主線，以從生產(chǎn)調(diào)度源頭保護(hù)環(huán)境為目的來(lái)控制的新調(diào)度方法。本課題為企業(yè)境內(nèi)外BOT開(kāi)發(fā)火電項(xiàng)目提供參考，為電力全產(chǎn)業(yè)鏈提供指導(dǎo)，對(duì)投資、運(yùn)行收益、調(diào)度模型做了關(guān)聯(lián)研究。

煤電聯(lián)動(dòng)與投資平衡點(diǎn)及廠網(wǎng)調(diào)度模型的聯(lián)動(dòng)研究

中國(guó)電建集團(tuán)國(guó)際工程有限公司 陳 偉/文

一、引言

隨著政府鼓勵(lì)更多企業(yè)實(shí)施“國(guó)際產(chǎn)能合作”的戰(zhàn)略，以及國(guó)內(nèi)目前電力投資及產(chǎn)能過(guò)剩，很多企業(yè)在海外以BOT模式投資火電等能源項(xiàng)目。煤電聯(lián)動(dòng)與投資平衡點(diǎn)及廠網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，是電力系統(tǒng)投資、運(yùn)行收益的市場(chǎng)化及環(huán)?；匾卣鳎碚麝P(guān)聯(lián)與成本電價(jià)及上網(wǎng)電價(jià)及電量與電價(jià)的市場(chǎng)化互動(dòng)。平衡點(diǎn)是燃料付款項(xiàng)中最關(guān)鍵的概念，機(jī)組性能高于平衡點(diǎn)，則煤價(jià)上漲對(duì)收益是正影響，低于平衡點(diǎn)煤價(jià)上漲負(fù)收益擴(kuò)大化，其中火電廠的熱耗率、煤價(jià)、運(yùn)行方式等因子是影響項(xiàng)目投資收益的重要因素之一，也是購(gòu)電協(xié)議（PPA）中非常重要的一部分，上述三個(gè)因子的關(guān)聯(lián)模型優(yōu)劣將直接影響項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收益。將技術(shù)參數(shù)量化融入煤電聯(lián)動(dòng)，使煤電聯(lián)動(dòng)獲得了創(chuàng)新的生命力。廠網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)是以電量和電價(jià)市場(chǎng)化為主線，以從生產(chǎn)調(diào)度源頭保護(hù)環(huán)境為目的來(lái)控制的新調(diào)度方法。本課題為企業(yè)境內(nèi)外BOT開(kāi)發(fā)火電項(xiàng)目提供參考和借鑒，為電力全產(chǎn)業(yè)鏈提供指導(dǎo)，對(duì)投資、運(yùn)行收益、調(diào)度模型做了重點(diǎn)的關(guān)聯(lián)研究。

二、項(xiàng)目立項(xiàng)背景及主要研究?jī)?nèi)容

1.項(xiàng)目立項(xiàng)背景

（1）國(guó)內(nèi)電力產(chǎn)能過(guò)剩，政府鼓勵(lì)實(shí)施“國(guó)際產(chǎn)能合作”戰(zhàn)略，海外電源點(diǎn)多為競(jìng)價(jià)上網(wǎng)；

（2）國(guó)內(nèi)電價(jià)趨向競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，部分地區(qū)已建立調(diào)度中心實(shí)施競(jìng)價(jià)上網(wǎng)；

（3）國(guó)家鼓勵(lì)新能源項(xiàng)目上馬，避免棄風(fēng)、棄水，合理發(fā)揮新能源電源點(diǎn)在電網(wǎng)中的作用；

（4）國(guó)家嚴(yán)控高能耗、高污染的項(xiàng)目，大力推行綠色、清潔、環(huán)保項(xiàng)目投產(chǎn)，減少霧霾；

（5）在電力互聯(lián)互通中，急需解決電力調(diào)度和結(jié)算難題。

（6）更好地研究市場(chǎng)化煤電聯(lián)動(dòng)機(jī)制。

2.項(xiàng)目總體思路及主要研究?jī)?nèi)容

系統(tǒng)性：從設(shè)備到電廠建立了相互關(guān)聯(lián)作用；從電廠到電網(wǎng)建立了相互關(guān)聯(lián)作用，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面，以電量和電價(jià)市場(chǎng)化為主導(dǎo)，通過(guò)上網(wǎng)電價(jià)、成本電價(jià)、煤耗容許值、實(shí)際煤耗、環(huán)保等研究關(guān)聯(lián)性，在煤電聯(lián)動(dòng)、平衡點(diǎn)、調(diào)度模型中體現(xiàn)，見(jiàn)圖1。

圖1 煤電聯(lián)動(dòng)中選擇技術(shù)參數(shù)的流程

（1）平衡點(diǎn)實(shí)現(xiàn)火電投資的談判的底線，為技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的結(jié)合需要跟深層面的研究煤電聯(lián)動(dòng)。

（2）煤電聯(lián)動(dòng)公式將技術(shù)參數(shù)如：機(jī)組最大出力、機(jī)組利用率、機(jī)組運(yùn)行方式、廠用電率、煤價(jià)等融入計(jì)算公式，是一種比平衡點(diǎn)更廣泛的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)結(jié)合模型，通過(guò)此公式，可以有效地計(jì)算出電費(fèi)結(jié)算，從而指導(dǎo)電力投資、建設(shè)、調(diào)試和運(yùn)行等全產(chǎn)業(yè)鏈。

該模型煤電聯(lián)動(dòng)的公式優(yōu)點(diǎn)在于揭示多種技術(shù)參數(shù)量化作用。

1）該模型在國(guó)內(nèi)外均具有通用性。

2）該模型直接研究熱耗和煤耗，對(duì)于項(xiàng)目收益、節(jié)能減排、資源配置有重大意義。

3）該模型直接從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)層面來(lái)控制電價(jià)。對(duì)煤價(jià)采購(gòu)，機(jī)組運(yùn)行方式等因素有一定的指導(dǎo)意義，見(jiàn)圖2。

圖2 調(diào)度模型工作流程

4）該模型在國(guó)外項(xiàng)目的電價(jià)分析中考慮了通脹和機(jī)組老化等各種因素。

（3）調(diào)度模型通過(guò)上述調(diào)度系統(tǒng)工作流程，可以繼續(xù)研究關(guān)于電網(wǎng)、廠的各自控制程序。

電網(wǎng)、廠調(diào)度流程的核心是：通過(guò)電價(jià)、量的市場(chǎng)化關(guān)系，煤耗容許大調(diào)電量、電價(jià)市場(chǎng)化小調(diào)電量等實(shí)現(xiàn)電力供給側(cè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。由“滑尺技術(shù)”來(lái)控制上網(wǎng)電廠的煤耗即從源頭保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源配置，見(jiàn)圖3、圖4。

圖3 電網(wǎng)調(diào)度流程

（4）兩部制電價(jià)及固定單一制、上網(wǎng)競(jìng)價(jià)電價(jià)的模型及選取策略。

兩部制電價(jià)及固定單一制、上網(wǎng)競(jìng)價(jià)電價(jià)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同國(guó)家地區(qū)均有應(yīng)用。通常在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初級(jí)階段，由于需要大量電力，多選用固定單一制照付不議來(lái)作為本國(guó)電力政策，以便吸引新資金和新技術(shù)，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要；在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段，電力供需矛盾不明顯等因素下，多選取兩部制電價(jià)的政策，以保護(hù)外資或其他資本投資收益；到經(jīng)濟(jì)發(fā)展到電力供需平衡時(shí)期，多選取兩部制、上網(wǎng)競(jìng)價(jià)為結(jié)合的制度，當(dāng)成本電價(jià)高于上網(wǎng)電價(jià)時(shí)候，根據(jù)PPA合同買電方可以選取兩部制電價(jià)給部分電廠付費(fèi)，當(dāng)成本電價(jià)低于上網(wǎng)電價(jià)時(shí)候，根據(jù)PPA合同以賣方成本電價(jià)收費(fèi)；當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到電力過(guò)剩階段，選取上網(wǎng)競(jìng)價(jià)方式來(lái)定價(jià)，兩部制作為電廠成本電價(jià)核算，利用上網(wǎng)電價(jià)來(lái)微調(diào)電力市場(chǎng)供應(yīng)，煤耗容許值（一種滑尺）來(lái)控制總體電量和環(huán)保，上網(wǎng)電價(jià)及成本電價(jià)形成機(jī)制之間采用互為動(dòng)態(tài)負(fù)反饋，以市場(chǎng)化資源配置來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整電力供需為主要目標(biāo)。當(dāng)發(fā)電量相對(duì)不足時(shí)，上網(wǎng)電價(jià)高于成本電價(jià)時(shí)候，發(fā)電量增加負(fù)反饋，同時(shí)上網(wǎng)電價(jià)回落，滿足上網(wǎng)電價(jià)高于成本電價(jià)的電量減少。反之，亦然。中國(guó)現(xiàn)在電力行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩，調(diào)整供給側(cè)結(jié)構(gòu)并屬于此階段，應(yīng)采用此模型方法來(lái)構(gòu)建市場(chǎng)化資源配置為主的電力買賣市場(chǎng)。

通過(guò)揭示成本電價(jià)，上網(wǎng)電價(jià)，熱耗及煤耗，新能源利用及環(huán)境保護(hù)等因素的揉合及關(guān)聯(lián)度，用量化手段及區(qū)域“滑尺技術(shù)”來(lái)控制實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和電廠調(diào)度策略，控制系統(tǒng)通過(guò)成本電價(jià)、上網(wǎng)電價(jià)和煤耗容許、實(shí)時(shí)煤耗及電廠響應(yīng)I和II收發(fā)信號(hào)從不同側(cè)面來(lái)反映之間的相互關(guān)系和控制，引入量化判斷邏輯和滑尺概念，引入實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，從各種學(xué)術(shù)領(lǐng)域及實(shí)踐中揉合，最終實(shí)現(xiàn)新能源利用（防止棄風(fēng)、水、光）最大化、電價(jià)最合理化、資源利用最優(yōu)化、環(huán)境保護(hù)最強(qiáng)化“四化”理念。

總之，創(chuàng)新點(diǎn)對(duì)整個(gè)機(jī)組系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和投資收益有非常重要作用。技術(shù)創(chuàng)新在煤電聯(lián)動(dòng)新公式、平衡點(diǎn)判斷海外投資收益且使技術(shù)和經(jīng)濟(jì)互動(dòng)量化、基于節(jié)能減排及穩(wěn)定安全性電網(wǎng)廠側(cè)調(diào)度控制系統(tǒng)上網(wǎng)發(fā)電機(jī)制。

圖4 電廠調(diào)度流程

三、項(xiàng)目主要技術(shù)創(chuàng)新及技術(shù)指標(biāo)

主要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)的特點(diǎn)見(jiàn)表1。

該模型和國(guó)內(nèi)外其它煤電聯(lián)動(dòng)及相關(guān)模型計(jì)算對(duì)比具有的先進(jìn)性。從表1可得出幾個(gè)特點(diǎn)：

1.通過(guò)該模型，找到熱耗、煤耗及上網(wǎng)電價(jià)、成本電價(jià)平衡點(diǎn)，指導(dǎo)商務(wù)談判和設(shè)計(jì)

2.該模型中煤電聯(lián)動(dòng)部分可指導(dǎo)電廠權(quán)衡上網(wǎng)電價(jià)、成本電價(jià)

3.該模型的煤耗容許值使得各項(xiàng)目市場(chǎng)化競(jìng)價(jià)上網(wǎng)、節(jié)能減排，以電價(jià)與電量大小動(dòng)態(tài)調(diào)整的市場(chǎng)化調(diào)度機(jī)制來(lái)優(yōu)化電力供給側(cè)結(jié)構(gòu)

4.該模型可在全產(chǎn)業(yè)鏈，甚至運(yùn)行時(shí)的工況、煤種也融入煤電聯(lián)動(dòng)計(jì)算，使得技術(shù)參數(shù)完全量化

5.該模型可分析海外電廠投資的關(guān)鍵點(diǎn)，以電價(jià)為源頭來(lái)分析全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)及商務(wù)因素從而控制投資方風(fēng)險(xiǎn)

6.該模型具有一定前瞻性、新穎性、可擴(kuò)展性

四、結(jié)論

本文主要研究投資平衡點(diǎn)來(lái)決策熱耗率對(duì)火電廠的經(jīng)濟(jì)效益影響、投資方面煤電聯(lián)動(dòng)對(duì)火電廠的經(jīng)濟(jì)效益的影響、運(yùn)維調(diào)度方面節(jié)能減排對(duì)火電廠的經(jīng)濟(jì)效益影響、電價(jià)方面兩部制電價(jià)及固定單一制、上網(wǎng)競(jìng)價(jià)電價(jià)的模型及選取策略分析。

致力于解決國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈多方面的重要問(wèn)題，特別是國(guó)家現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的諸多方面亟待解決問(wèn)題，如調(diào)整供需側(cè)結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)化上網(wǎng)競(jìng)價(jià)、節(jié)能減排環(huán)境問(wèn)題、電價(jià)和調(diào)度問(wèn)題、新能源利用等關(guān)鍵問(wèn)題。

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《電力設(shè)備管理》雜志社編輯部

2016.10.12