國(guó)家發(fā)改委等九部門日前聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于統(tǒng)籌節(jié)能降碳和回收利用 加快重點(diǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)備更新改造的指導(dǎo)意見》明確指出，在確保安全的基礎(chǔ)上，穩(wěn)妥推進(jìn)超期服役煤電機(jī)組鍋爐的延壽提效改造。
記者梳理發(fā)現(xiàn)，近年我國(guó)多臺(tái)煤電機(jī)組獲準(zhǔn)延壽。從資產(chǎn)背景和分布地區(qū)看，這些機(jī)組基本歸屬五大發(fā)電集團(tuán)，且大多分布在山東、四川、湖南、黑龍江、江蘇等地。
在保障我國(guó)電力供應(yīng)安全的背景下，挖掘存量煤電機(jī)組資源有何條件?煤電機(jī)組延壽面臨哪些難題?記者由此采訪了多位業(yè)內(nèi)人士。
機(jī)組延壽有條件有需求
據(jù)了解，我國(guó)煤電機(jī)組大多集中在2000年后建成投運(yùn)。按照煤電機(jī)組30年設(shè)計(jì)壽命計(jì)算，華北電力大學(xué)教授袁家海告訴中國(guó)能源報(bào)記者，中國(guó)煤電機(jī)組運(yùn)行過程中基本每五年會(huì)進(jìn)行一次技術(shù)改造。“機(jī)組在技改中進(jìn)行了升級(jí)，所以很多服役滿30年的機(jī)組，實(shí)際上仍然具備良好的可靠性水平。”
“電力系統(tǒng)也需要煤電機(jī)組延壽。近年來，全國(guó)范圍內(nèi)發(fā)生的限電事件表明，我國(guó)電力系統(tǒng)的可靠容量和有效裝機(jī)十分缺乏，而機(jī)組延壽可以為其提供可靠性。”袁家海進(jìn)一步指出。
一組公開數(shù)據(jù)顯示，發(fā)達(dá)國(guó)家50%的煤電機(jī)組平均服役年限在40年左右，有的服役年限甚至超過60年，而我國(guó)在役煤電機(jī)組平均服役年限僅為12年，運(yùn)行超過30年的機(jī)組占比不足1.1%。
一位火電行業(yè)研究人士分析稱，目前國(guó)內(nèi)有相當(dāng)一部分煤電存量資產(chǎn)已接近20-30年的服役期限。“當(dāng)服役期限到期后，若不進(jìn)行延壽并延長(zhǎng)相關(guān)的發(fā)電許可證，這部分煤電資產(chǎn)的處置就成了問題。”
“到2030年，我國(guó)約有10%的煤電機(jī)組達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，若這些機(jī)組全部關(guān)停，會(huì)造成存量資源的大量浪費(fèi)，也無法充分挖掘機(jī)組的價(jià)值潛力。若要繼續(xù)延壽運(yùn)行，怎么延、延多久、企業(yè)是否有積極性?都是問題。”該人士說。
中電聯(lián)2021年發(fā)布的《煤電機(jī)組靈活性運(yùn)行與延壽運(yùn)行研究》報(bào)告指出，從社會(huì)效益方面看，若將煤電機(jī)組設(shè)計(jì)壽命延長(zhǎng)10年，近10年內(nèi)，我國(guó)滿足延壽條件的機(jī)組規(guī)模約3300萬千瓦，可節(jié)省新建煤電項(xiàng)目增加的全社會(huì)投資1100億元。
經(jīng)濟(jì)性安全性不容忽視
我國(guó)存量煤電機(jī)組規(guī)模轉(zhuǎn)型發(fā)展至關(guān)重要。業(yè)內(nèi)專家均認(rèn)為，到期機(jī)組的關(guān)停和延壽策略對(duì)確保電力系統(tǒng)安全、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。
上述火電行業(yè)研究人士告訴中國(guó)能源報(bào)記者，目前國(guó)內(nèi)煤電機(jī)組的延壽標(biāo)準(zhǔn)尚不明確和完善。“一般情況下，機(jī)組由一些第三方機(jī)構(gòu)鑒定和評(píng)估，主要涉及四大管道、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和鍋爐的壽命?？蓡栴}是，機(jī)組延壽缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各地延壽時(shí)長(zhǎng)也不盡統(tǒng)一。”
業(yè)內(nèi)人士稱，目前電力系統(tǒng)中的煤電延壽機(jī)組分為正常發(fā)電機(jī)組和應(yīng)急備用機(jī)組。“江蘇、浙江等地的延壽機(jī)組基本在電力系統(tǒng)中充當(dāng)常規(guī)機(jī)組，但長(zhǎng)遠(yuǎn)看，大部分延壽機(jī)組或?qū)⒆鳛閼?zhàn)略備用機(jī)組，在電力系統(tǒng)短時(shí)供電不足或存在基礎(chǔ)性電力短缺風(fēng)險(xiǎn)時(shí)出力，這符合煤電機(jī)組未來保供和落實(shí)‘雙碳’目標(biāo)的雙重需求。”袁家海說。
對(duì)應(yīng)急備用的延壽機(jī)組而言，經(jīng)濟(jì)性是關(guān)鍵。西安熱工研究院有限公司電站材料部壽命管理技術(shù)研究所所長(zhǎng)崔雄華指出，這部分機(jī)組每年的運(yùn)營(yíng)時(shí)間會(huì)打折扣，因此其發(fā)電電價(jià)的補(bǔ)貼及人力、資金的運(yùn)維投入需要相應(yīng)的政策疏導(dǎo)。
“比如，機(jī)組平時(shí)長(zhǎng)期不開，是否需要化學(xué)防腐以保證性能?是否還要配備專業(yè)運(yùn)行人員?電廠是否需要日常維持煤炭供應(yīng)和用水?這都需要明確延壽機(jī)組的運(yùn)營(yíng)管理模式、核查人員及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。”袁家海補(bǔ)充道。
另外，延壽機(jī)組還應(yīng)關(guān)注安全環(huán)保問題。“延壽機(jī)組經(jīng)設(shè)備評(píng)估后，需要更換存在安全風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備，并定期檢測(cè)運(yùn)行狀態(tài)，而且環(huán)保和能耗水平也有硬性要求。”上述火電研究人士說。
頂層設(shè)計(jì)亟待補(bǔ)位
基于上述分析，業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為，我國(guó)煤電延壽機(jī)組的確缺失頂層設(shè)計(jì)。
據(jù)中國(guó)能源報(bào)記者了解，國(guó)家能源局2015年發(fā)布的《亞臨界煤電機(jī)組改造、延壽與退役暫行規(guī)定》曾明確規(guī)定，運(yùn)行期滿30年或20萬小時(shí)的亞臨界煤電機(jī)組，經(jīng)延壽改造、安全評(píng)估后，30萬、60萬千瓦級(jí)機(jī)組一般可延長(zhǎng)10—15年服役期限。但是，國(guó)家能源局綜合司2022年11月發(fā)布的《關(guān)于公開征求擬廢止部分規(guī)范性文件意見的通知》又明確，擬廢止上述《規(guī)定》。
“目前新標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)，大型發(fā)電集團(tuán)都有一些運(yùn)行近30年的老機(jī)組，這些機(jī)組存在材料老化、安全隱患多等問題。”清華大學(xué)能源與動(dòng)力工程系研究員黃中舉例，如亞臨界鍋爐汽包焊縫存在的超標(biāo)缺陷、汽輪機(jī)大軸和鍵槽部位存在的裂紋類缺陷、高溫集箱接管座部位存在的蠕變疲勞類裂紋缺陷、高壓汽缸的表面裂紋、內(nèi)部鑄造缺陷等。
“隨著時(shí)間推移，老機(jī)組數(shù)量逐年增加。為保障這類機(jī)組安全運(yùn)行，最大限度發(fā)揮其潛力，評(píng)估、延壽改造就成了一項(xiàng)迫切任務(wù)，需要制訂全面、系統(tǒng)、規(guī)范化和整體定量化的評(píng)估方法和延壽準(zhǔn)則。”黃中建議。
另外，作為應(yīng)急備用的延壽機(jī)組也亟需成本疏導(dǎo)機(jī)制。“由于這類機(jī)組不參與電力市場(chǎng)和電力系統(tǒng)的電量平衡，可能需要電網(wǎng)給予容量電價(jià)補(bǔ)貼。”上述火電行業(yè)研究人士說，“狀態(tài)較好的機(jī)組應(yīng)盡量定位成正常發(fā)電機(jī)組，以保證延壽的經(jīng)濟(jì)性，這樣企業(yè)才會(huì)更有運(yùn)營(yíng)動(dòng)力。”
