问题:“双碳”目标持续推进的背景下,华东地区用电负荷高、峰谷差明显,叠加风电、光伏等可再生能源装机快速增长,电力系统对灵活调节电源的需求更加迫切。一上,要满足经济社会发展带来的刚性用电需求;另一方面,要适应新能源出力波动,提升电网稳定性与调度弹性,已成为电力保供与绿色转型中的关键课题。 原因:燃气—蒸汽联合循环机组具备高效率、低排放、启停灵活等特点,现阶段能源结构调整中发挥着承接过渡的重要作用。此次投产的国能(浙江安吉)2×9HA燃机项目位于浙江省湖州市安吉县,是国家能源集团与GE Vernova在HA级燃机项目上的首次合作,由GE Vernova与哈电集团提供两台套燃气轮机机组。采用HA级重型燃机技术,重点在于提高天然气利用效率与机组响应速度,更好匹配华东电网调峰、调频及应急支撑需求,同时为高比例新能源接入提供可调度、可快速响应的支撑电源。 影响:其一,增强电力保障能力。项目总装机约170万千瓦,预计年发电量最高可达70亿千瓦时,可在迎峰度夏、迎峰度冬及极端天气等关键时段提供支撑,提升区域供电韧性。涉及的测算显示,其供电规模可覆盖约600万居民一年的生活用电需求,对华东负荷中心保供具有现实意义。其二,提升系统调节能力。HA级燃机机组启停快、变负荷能力强,可更频繁参与电网调度,为风光出力波动提供补偿,减少弃风弃光,提高可再生能源消纳水平。其三,推动减排降碳。项目采用高效燃机联合循环方案,在同等发电量条件下,相较传统燃煤机组碳排放强度更低。根据测算,该机组碳排放强度约为同规模燃煤机组的40%,预计每年可减排二氧化碳约186万吨,有助于优化区域电源结构并促进减污降碳协同。 对策:面向电力系统转型,燃机机组需要与电网运行规则、燃料保障体系、辅助服务市场机制共同推进。一是完善调峰调频等辅助服务补偿机制,引导灵活性电源合理体现价值,促进电源侧与电网侧的成本—收益匹配。二是提升天然气供应与储备能力,强化气源多元化与管网调配水平,降低燃料价格波动对发电成本的影响。三是推进与新能源、储能、需求侧响应的组合优化,通过“燃机+储能+数字化调度”提升系统整体效率,增强应对极端负荷与突发扰动的能力。四是持续推进关键设备本地化协同与运维体系建设,提升机组全生命周期可靠性与经济性,确保投产后长期稳定运行。 前景:随着新型电力系统建设加快,电网对灵活调节资源的需求将长期存在。燃气发电在较长时期内仍将承担调峰支撑与应急保障功能,并在新能源消纳、系统稳定和减排增效上发挥综合作用。同时,燃机机组燃料适配与低碳化改造上也将面临更高要求,包括提升对更低碳燃料路径的兼容性、更提高效率以及更精细的运维管理。安吉项目投产为华东地区优化电源结构、提升电网弹性提供了新增支撑,也为能源企业与装备制造企业在高端燃机领域协同推进提供了可借鉴的实践案例。
安吉燃机项目的实践,表明了我国能源企业与装备制造产业在高端燃机领域的阶段性成果,也为在保障能源供应的同时降低排放提供了可行路径。在能源转型与气候变化压力并存的背景下,“清洁高效、灵活可调”的解决方案有望为更多地区提供参考。