國內新能源裝機占比快速提升。預計 2030 年前后,新能源發電裝機將接近 20 億千瓦;2050 年前,新能源裝機規模將超過 40 億千瓦,發電量占比接近 50%。
新能源由于隨機性、間歇性、波動性等特點,大規模接入將使電力系統承壓,迫切需要額外工具維持電網穩定,儲能應運而生。工業、工商業和居民用電負荷特征差異大,用電負荷曲線與發電曲線并不完全適配,對削峰填谷、平抑電網波動、實現電力電量平衡的需求迫在眉睫。據中電聯《煤電機組靈活性運行政策研究》,我國靈活調節電源裝機占比不足 6%,大幅落后于歐美國家。通過配置儲能以改善用電質量,維持電網穩定,已經成為業內共識。
加快火電靈活性改造更顯電力系統消納的迫切需求。靈活性火電調峰機組、抽水蓄能、新型儲能是解決電網消納難題的三類主要工具。火電靈活性要求實現機組最低負荷運行、輸出功率靈活可變等,涉及電廠內部多個子系統的變化,如對機組設備的本體進行改造,或新建其他輔助設備:對于純凝機組,改造主要針對燃料供應和鍋爐部分,包括富氧燃燒、等離子穩燃技術等;對于供熱機組,改造則針對熱電解耦的問題,包括汽輪機本體改造和通過電鍋爐、儲熱罐等設備增加熱電機組的調峰能力。火電靈活性改造無法雙向調節,調節時會產生碳排放;火電建設體量大、工期長,約需 3-6 年;投資額較大,且對地理資源有一定要求,需接近煤炭資源、冷卻水資源、道路運輸等。