為鼓勵(lì)火電機(jī)組參與區(qū)域深度調(diào)峰，不少地區(qū)對參與調(diào)峰的機(jī)組給予一定電價(jià)補(bǔ)償。但在多數(shù)補(bǔ)償測算中，降低了機(jī)組容量和利用小時(shí)數(shù)對度電成本分?jǐn)傎M(fèi)用增加較大的影響，一些調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用遠(yuǎn)不足以彌補(bǔ)深度調(diào)峰給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失，建議相關(guān)部門根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)一步核算調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用，適當(dāng)提高補(bǔ)償電價(jià)。
近年來，風(fēng)電、光伏等清潔能源發(fā)電比例逐年增加、裝機(jī)容量增加較快，但此類電源點(diǎn)具有間歇性、波動(dòng)性、反調(diào)峰特性以及預(yù)測精度和容量可信度低等特點(diǎn)，大幅增加了電力系統(tǒng)的等效負(fù)荷峰谷差，增大了系統(tǒng)調(diào)峰和調(diào)頻的難度。如何減少棄風(fēng)棄光率，提高可再生能源利用率成為能源行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。
在增加清潔能源裝機(jī)量、減少棄風(fēng)棄光限電的背景下，社會(huì)、電網(wǎng)和風(fēng)電光伏發(fā)電企業(yè)等要求火電機(jī)組深度調(diào)峰的呼聲越來越高。眾多火電機(jī)組通過電網(wǎng)調(diào)度參與到頻繁、深度的調(diào)峰中。燃煤機(jī)組在參與分級(jí)深度調(diào)峰過程中，運(yùn)行參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致供電煤耗上升，成本增加。特別是深度調(diào)峰在30%及以下負(fù)荷時(shí)，燃煤機(jī)組設(shè)備磨損和壽命損耗較大，度電成本增加較大，運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性較差，部分機(jī)組通過設(shè)備和系統(tǒng)改造才能實(shí)現(xiàn)不投油穩(wěn)燃運(yùn)行。
為了鼓勵(lì)火電機(jī)組參與區(qū)域深度調(diào)峰，不少地區(qū)也積極征求意見并逐步試行電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則，對參與調(diào)峰的機(jī)組給予一定補(bǔ)償。東北區(qū)域最早開展火電機(jī)組調(diào)峰補(bǔ)償，國家能源局東北監(jiān)管局先后于2012年12月到2016年11 月間三次印發(fā)《東北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則(試行) 》，國家能源局西北監(jiān)管局于2015年9月印發(fā)《西北區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》及《西北區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》，山東、福建、新疆、甘肅等地也出臺(tái)了相應(yīng)的文件和激勵(lì)制度。
為了讓清潔能源更多地發(fā)電，燃煤機(jī)組參與調(diào)峰并深度調(diào)峰實(shí)現(xiàn)30%負(fù)荷率（指發(fā)電機(jī)組在額定負(fù)荷時(shí)）運(yùn)行已勢在必行。如何改造機(jī)組部分設(shè)備及系統(tǒng)滿足深度調(diào)峰的要求，已經(jīng)成為燃煤電廠面臨的重要挑戰(zhàn)和戰(zhàn)略方向。電廠參與深度調(diào)峰后，如何測算電廠的收益也成為大多數(shù)學(xué)者、技經(jīng)人員和管理者需深入研究的課題。
眾所周知，發(fā)電企業(yè)的發(fā)電成本主要由折舊攤銷、財(cái)務(wù)費(fèi)用、稅金及附加、職工薪酬福利、修理費(fèi)用、燃料費(fèi)用、環(huán)保費(fèi)用、購水購電費(fèi)及其他費(fèi)用等組成。其中，折舊攤銷、財(cái)務(wù)費(fèi)用、職工薪酬福利、修理費(fèi)用等費(fèi)用稱為固定成本；燃料費(fèi)、購水購電費(fèi)、環(huán)境保護(hù)費(fèi)用等為可變成本。發(fā)電度電成本為度電固定成本與度電可變成本之和。
在以往大多數(shù)研究和改造項(xiàng)目投資測算中，通過設(shè)備和系統(tǒng)改造所需的投資金額、調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)和燃料費(fèi)的增加來進(jìn)行相應(yīng)的收益測算，但降低了機(jī)組容量和利用小時(shí)數(shù)對度電成本分?jǐn)傎M(fèi)用增加較大的影響，一些調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用遠(yuǎn)不足以彌補(bǔ)深度調(diào)峰給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失，即同一裝機(jī)容量、全年利用小時(shí)數(shù)相同時(shí)，100%負(fù)荷下運(yùn)行下每年分?jǐn)偟亩入姵杀据^30%負(fù)荷下分?jǐn)偟某杀拘〉枚?。隨著負(fù)荷降低、年利用小時(shí)數(shù)減少，度電成本分?jǐn)偟馁M(fèi)用隨之增加。
筆者以350MW和600MW燃煤純凝機(jī)組為例進(jìn)行了測算，分析了度電成本隨容量和利用小時(shí)數(shù)變化特點(diǎn)，及深度調(diào)峰時(shí)其分?jǐn)傎M(fèi)用對收益的影響。測算時(shí)需假定一些邊界條件：假定機(jī)組參與深度調(diào)峰后，改造設(shè)備和系統(tǒng)的成本暫不計(jì)入；假定30%負(fù)荷時(shí)不投油能夠穩(wěn)燃；假定投資測算財(cái)務(wù)模型中固定成本不變化（特別運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用暫不增加），可變成本中忽略工業(yè)耗水、液氨耗量、石灰石耗量等成本的變化，只考慮燃煤或燃油成本的變化；全年發(fā)電利用小時(shí)采用2018年全國平均利用小時(shí)數(shù)，即4361小時(shí)，燃煤標(biāo)煤價(jià)格700元/噸，上網(wǎng)電價(jià)取0.34元/千瓦時(shí)；假定每年30%負(fù)荷時(shí)調(diào)峰500小時(shí)（為了便于測算，350MW和600MW燃煤純凝機(jī)組各深度調(diào)峰500小時(shí)，則年平均利用小時(shí)分別為167小時(shí)和150小時(shí)）。
經(jīng)測算，在30%的負(fù)荷率下，350MW燃煤純凝機(jī)組在20年運(yùn)營期內(nèi)，平均度電成本為0.3910元/千瓦時(shí)，600MW燃煤純凝機(jī)組在20年運(yùn)營期內(nèi)，平均度電成本為0.3756元/千瓦時(shí)。350MW機(jī)組的調(diào)峰成本高于600MW的主要原因是機(jī)組容量越小、煤耗越大，在深度調(diào)峰時(shí)度電可變成本分擔(dān)得就越大，350MW燃煤純凝機(jī)組平均度電可變成本為0.2922元/千瓦時(shí)，高于600MW的0.0201元/千瓦時(shí)；在攤銷折舊期內(nèi)，350MW和600MW機(jī)組的度電固定成本差值不大，在0.11-0.12元/千瓦時(shí)，600MW機(jī)組度電固定成本占度電可變成本占比較大，所占比例逐年從48.06%降到40.91%，350MW機(jī)組度電固定成本占度電可變成本比例較600MW的低，約為38.94%（占比低的主要原因是350MW機(jī)組度電可變成本增加較大）。
一般情況下，機(jī)組容量越小，深度調(diào)峰時(shí)度電成本越高，即350MW的燃煤機(jī)組調(diào)峰度電成本高于600MW的。經(jīng)筆者測算，350MW的燃煤機(jī)組在折舊攤銷期內(nèi)，負(fù)荷率為30%時(shí)平均度電成本為0.4059元/千瓦時(shí)，600MW燃煤機(jī)組度電成本為0.3927元//千瓦時(shí)。各省為了激勵(lì)燃煤機(jī)組參與深度調(diào)峰，大多分梯度制定補(bǔ)償電價(jià)政策，一般以40%負(fù)荷率為分界線，給出了相應(yīng)的報(bào)價(jià)下限或上限。如，陜西省、東北地區(qū)最低報(bào)價(jià)下限分別為0.32元/千瓦時(shí)、0.40元/千瓦時(shí)，報(bào)價(jià)上限均為1.00元/千瓦時(shí)；新疆、福建省、甘肅省負(fù)荷率低于40%時(shí)，沒有規(guī)定報(bào)價(jià)下限，報(bào)價(jià)上限分別為0.50元/千瓦時(shí)、0.60元/千瓦時(shí)、1.00元/千瓦時(shí)。經(jīng)筆者測算，350MW發(fā)電企業(yè)運(yùn)營的攤銷折舊期內(nèi)，30%負(fù)荷深度調(diào)峰時(shí)，平均度電成本高于陜西省0.0859元/千瓦時(shí)的報(bào)價(jià)下限，高于東北地區(qū)0.0059元/千瓦時(shí)的報(bào)價(jià)下限；600MW發(fā)電企業(yè)運(yùn)營的攤銷折舊期內(nèi)，30%負(fù)荷深度調(diào)峰時(shí)，平均度電成本高于陜西省0.0727元/千瓦時(shí)的報(bào)價(jià)下限，略低于東北地區(qū)0.0073元/千瓦時(shí)的報(bào)價(jià)下限。
在設(shè)定邊界條件下，350MW和600MW燃煤純凝機(jī)組在運(yùn)營20年期內(nèi)，內(nèi)部收益率均不足3%，而建設(shè)期貸款利率為4.9%，企業(yè)已處于虧損狀態(tài)。其主要原因是利用小時(shí)數(shù)低于設(shè)計(jì)值300小時(shí)以上，燃煤電價(jià)高于設(shè)計(jì)值35元/噸以上。
本次測算沒有涉及調(diào)峰改造成本（機(jī)組容量越小、運(yùn)行時(shí)間越長，改造成本越大，改造費(fèi)用可能在0.2-1.5億元或者更高），沒有涉及負(fù)荷降低時(shí)可能投油助燃等成本，未考慮因機(jī)組較低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)帶來的設(shè)備磨損和壽命損耗等因素增加的運(yùn)營檢修維護(hù)費(fèi)用；且運(yùn)營過程中，若有煤價(jià)高于測算值，利用小時(shí)數(shù)降低和電價(jià)低于測算值時(shí)，燃煤發(fā)電企業(yè)深度調(diào)峰后，在現(xiàn)有的調(diào)峰激勵(lì)制度下，一些機(jī)組容量較低、運(yùn)行年限較長的發(fā)電企業(yè)虧損額會(huì)不斷增加。
因此，當(dāng)調(diào)峰補(bǔ)償電價(jià)下限低于企業(yè)30%負(fù)荷率下的度電成本值時(shí)，企業(yè)深度調(diào)峰虧損較大，調(diào)峰時(shí)間越長虧損越大。即使調(diào)峰補(bǔ)償電價(jià)下限略高于企業(yè)30%負(fù)荷率下的度電成本值，考慮到技改費(fèi)用、運(yùn)營維護(hù)等費(fèi)用的增加，企業(yè)處于虧損狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)進(jìn)一步加大。
綜上分析，燃煤發(fā)電企業(yè)在機(jī)組調(diào)峰改造及效益測算中，要全面考慮發(fā)電成本，切實(shí)向有關(guān)部門提供因深度調(diào)峰造成度電成本提高和企業(yè)因此承擔(dān)較高經(jīng)濟(jì)損失的事實(shí)，給出合理的度電成本變化，為有關(guān)部門制定政策提供支撐依據(jù)；建議有關(guān)部門根據(jù)不同機(jī)組運(yùn)行特性、不同容量、不同電價(jià)和不同深度調(diào)峰利用小時(shí)等因素進(jìn)一步核算調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用，合理調(diào)高報(bào)價(jià)下限值（特別是30%負(fù)荷率時(shí)的報(bào)價(jià)下限值），考慮不同容量和機(jī)組類型深度調(diào)峰的補(bǔ)償差異，建議補(bǔ)償階梯電價(jià)中給出負(fù)荷率為30%時(shí)的可行的補(bǔ)償電價(jià)范圍，適當(dāng)提高補(bǔ)償電價(jià)，盡量減少發(fā)電企業(yè)因承擔(dān)維護(hù)電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行所付出的成本。
（作者供職于陜西中河電力工程有限公司，本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)）
