——岱海發電實現機組深度調峰至15%額定負荷側記

 

//  題記 //

 

在“雙碳”目標下，黨中央提出構建以新能源為主體的新型電力系統具體要求，電力需求快速增長、調峰電源的最大調節能力與新能源波動不匹配是當前電力系統面臨的主要挑戰。

 

今年前三季度，煤炭價格急劇上漲，煤電企業虧損面明顯擴大，8月以來大型發電集團煤電板塊整體虧損。減虧增效、轉型升級、多能互補等新詞、熱詞被頻頻提及。傳統煤電在新形勢下怎樣創新發展，已經成了困擾整個行業的一大課題……

 

北京以北的深度

 

10月21日，京能集團黨委書記、董事長姜帆一行踏上了赴內蒙古火電企業調研的高鐵列車，一路疾馳。車廂里、道路旁、站臺上，頻繁出現的“北京冬奧會”字樣，也成了調研組路上繞不開的主要話題——在即將到來的北京冬奧會上，京能集團肩負著能源保供的重任。

 

最近一段時間，關于“傳統煤電能否緊跟‘雙碳’目標步伐？集團存量煤電如何發展？今冬明春的保電供熱工作落實如何？”等問題一直縈繞在姜帆書記的心頭……

 

位于北京西北320公里處的內蒙古京能岱海電廠，四臺燃煤發電機組正在按照電網調度指令高速運轉著，現場一片轟鳴。

 

“現在機組深度調峰能力怎么樣？能達到多少？”一進集控室，看到機組的實時負荷，姜帆書記就關切地問。“一至三號機可以下調至額定負荷的20%，四號機已經可以下調至15%了，這在全國還是第一家”，岱海發電黨委書記、董事長范昕在現場匯報道。“輔助調峰收益與去年同期相比增長了近3倍，位列華北電網第一名！”

 

“深度調峰帶來效益，對于我們集團整個火電企業實現‘安全可靠、靈活調峰’的目標有非常重要的借鑒意義，一定要推廣下去！”姜帆書記的指示，使調研組現場算起了經濟賬：“僅就岱海發電四號機組而言，按近兩年機組降低至20%額定負荷運行時長計算，若從20%額定負荷降低到15%額定負荷，可增加新能源入網約170萬千瓦時、節約標煤約630噸、減排二氧化碳約1800噸，為助力電網消納清潔能源和地方實現“能耗雙控”目標提供了強有力的保障。”

 

據不完全統計，目前我國共有約1000多個燃煤電廠、近3000臺燃煤機組，一旦機組深度調峰全面推廣，對節能、減排、降碳的意義可想而知。

 

經濟賬背后的算法

 

“經濟賬”的背后是綠色這筆“大帳”。早在2017年，岱海發電公司就著手對四臺機組實施節能減排綜合升級改造。同時，因為看到了綠色這筆“大帳”，四臺機組的“靈活性改造”也同步進行，改造后，“大賬”凸顯，“經濟賬”劃算。

 

2020年新冠疫情發生后，為了盡可能對沖發電量減少對企業效益的影響，在機組原有深度調峰能力的基礎上，岱海發電公司積極參與電網調峰輔助服務市場：用電低谷時，將機組出力降到最低，努力為電網消納風電、光伏等新能源提供空間，同時保證在網機組數量，確保電網安全；用電高峰時，盡快增加機組出力，快速響應電網需求。參與電網調峰時間從2019年的298個小時猛增到2020年的1131個小時，調峰收入從820萬直接翻番達到了1753萬元。特別是，2021年初的前兩個月，僅僅依靠參與電網的調峰輔助服務，岱海發電就實現收益超過2000萬元——兩個月的收益幾乎達到了前兩年收益的總和！

 

在三號機組實現華北電網首家AGC閉環深度調峰至20%額定負荷的機組后，經濟效益顯而易見。此時，岱海發電公司調峰能力已經達到了世界先進水平。

 

“要以岱海發電三號機組作為標桿，最終實現全網所有火電機組都具備20%深調峰能力。” 華北能源監管局在2021年召開的廠網聯席會議上充分肯定了岱海發電對華北電網新能源消納的貢獻。

 

深度調峰的極限

 

“繼續往下調！”通過對當前政策、改造成本和實際效果的分析、測算后，岱海發電又瞄準了深度調峰至15%額定負荷的目標。

 

從20%額定負荷下調至15%額定負荷，看似下調幅度不大，但事實上，所有指標都壓著紅線在運行，深度調峰的安全風險顯而易見。用員工自己的話說：“這就是在‘刀尖上跳舞’，如果能成功就可以說是探到了‘馬里亞納海溝’的底了。”

 

探底“馬里亞納海溝”最難的也許就是超強高壓和永恒的黑暗，而煤電機組想要下探至15%額定負荷的“谷底”，主要面臨的困難恰好也是兩個：一是安全，如何保證燃燒穩定，不使鍋爐滅火、機組跳閘；二是環保，如何保證氮氧化物達到超低排放標準，不發生環保超標事件?？梢韵胂?，盡管已經有了深調至20%額定負荷的成熟經驗，但參戰技術人員在面對眼前的未知時，承受的壓力非同尋常。

 

為此，岱海發電公司立即召集精兵強將，成立了由政治素質過硬、技術水平過硬、工作作風過硬的黨員骨干組成的攻堅組。查閱資料、請教專家、聯系設備廠家、進行模擬實驗、開展頭腦風暴……各項工作有條不紊地推進著。不久之后，信心滿滿的攻堅組開始了第一次試驗。

 

“水位，汽包水位波動太大了，快停下！”

 

“火焰偏轉、燃燒不穩，負荷降不下去……一做試驗，各種問題都出來了”，回憶起當時的場景，鍋爐專工“老盧”歷歷在目，心里還頗有不甘。

 

試驗進行不下去，一時間又找不到解決的辦法，這可把攻堅組的隊員們急壞了。沒有“好”辦法，那就用“笨”辦法。

 

有的運行員工在發電崗位干了十幾年，頭一次鉆進了磨煤機的煤粉分離器，就為了搞清楚怎樣才能把煤粉細度調整得更精細；有的檢修員工趁著機組檢修，成天往爐膛里鉆，不論上班休假，現場看的是燃燒器，餐廳吃飯聊的是燃燒器，連晚上做的夢都是燃燒器；有的專業技術員工追根溯源，干脆重新學了一遍大學課程《鍋爐原理》，就為了從理論上找到突破點……“想當第一不容易”，一向寡言少語的“老盧”直白地說道。

 

一句“不容易”看似輕描淡寫，可背后又是多少晝夜的汗水積攢而來。反復的思考、不斷的琢磨、相互的碰撞、一次次的實踐之后，終于，由量變產生了質變。

2021年9月18日，岱海發電二期集控室里人頭攢動，十幾雙眼睛直勾勾地盯著屏幕前各項關鍵參數的變化情況——此刻，四號機組正在進行著15%-50%額定負荷深度調峰的最后一項測試：自動電壓控制（AVC）試驗。

 

“啥事兒沒有，又能多掙錢了”，發電運行部部長、支部書記展宗波現場隨口的一句玩笑立即打破了之前的沉寂。伴隨著長久不息的掌聲，15%-50%額定負荷深度調峰系列試驗全部完成。四號機組率先“探底”成功，成為華北電網首家具有深度調峰至15%額定負荷能力的亞臨界燃煤機組。

 

與此同時，國務院正式印發了《2030年前碳達峰行動方案的通知》。方案提出，加快建設新型電力系統。要求：“大力提升電力系統綜合調節能力，加快靈活調節電源建設”。在接到通知時，岱海發電公司更加堅定了前進的方向……