文/武魏楠

1月20日,国家能源集团对外宣布,浙江安吉电厂2号84.3万千瓦H级燃气机组通过168小时满负荷试运行,正式投产。至此,这座被称为我国单机容量最大、效率最高的燃气电厂实现全容量投运。

在浙江这样以外来水电为重要支撑、调峰需求突出的地区,为何选择H级超大单机?这背后有着怎样的技术、现实考量?

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高效与灵活悖论

从技术角度看,H级燃机的优势并不复杂:联合循环效率高,单位发电量燃料消耗和排放水平低,是燃机技术路线中的“天花板”。但这条优势曲线有一个前提条件——必须在接近满负荷的工况下运行。

一旦进入频繁调峰、深度变负荷状态,燃机效率会明显回落。对于H级燃机来说,灵活性和高效率不可能兼得。

H级燃机虽然具备极强的爬坡能力,变负荷速率普遍在80MW/min以上,但当其被用于非基荷运行时,高效率的技术优势并不能被完全兑现。

而浙江的电力需求结构,恰恰并不适合大型燃机进行长期满负荷运行。浙江本地一次能源匮乏,对外来电依赖程度高,尤其是西南地区的水电。

水电资源在丰枯期之间波动明显,因此浙江冬季需要季节性调峰,夏冬两季又同时面临尖峰电力缺口。

在这样的情况下,系统真正稀缺的,并不是稳定的基荷电源,而是能够在关键时段快速顶上的调节能力。

因此我们可以合理推测,燃机“启停快、响应快”的价值被放在了优先位置,而“长期满负荷高效率”反而并非首要目标。

值得讨论的点在于,这个角色原本更适合F级燃机。F级在效率上不追求极限,但对负荷变化、频繁启停和组合运行的适应性更强。

如果调峰是常态而非偶发事件,那么用H级承担主要调峰任务,本身就存在技术路线上的错位。

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大机组的现实合理性

或许我们可以把时间线拉回到项目启动阶段,透视出这一选择的现实逻辑。

2021年5月,国家能源集团浙江公司启动安吉梅溪2×9H级燃机项目,正值浙江“十四五”期间规划新增700万千瓦气电容量的窗口期。项目推进速度极快,仅用15个月完成赋码,随后又在5个月内获得核准。几乎同一时间,2021年9月,全国范围内出现阶段性电力短缺,浙江亦未能幸免。

在缺电冲击下,地方对新增电源的迫切性显著上升。相较于拆分为多个小型项目,一次性推动单体规模更大的工程,在审批协调、后勤保障和建设组织上都更具效率优势。避免反复立项、减少行政摩擦,在技术路线的选择上成为主要的判断依据。

与此同时,高效率、低排放的宏观叙事进一步推高了H级燃机的吸引力。高效率意味着更低的单位能耗和排放强度,更容易与节能减排目标、能效约束和国企考核逻辑相匹配。

在“低碳”“先进”“标杆”的叙事框架下,H级燃机天然更具说服力。

换句更现实的表达就是:即便实际运行中并不能长期保持满负荷,高效率仍然是最容易被认可、也最容易被写进材料的优势。

于是,一个综合了政策、现实、技术多元化考量的方案成为现实中“最恰当”的选择。

当然,这种选择也并非绝对最优。单机容量越大,系统对其运行状态的依赖越高,检修或非计划停机带来的冲击也越集中;在调峰场景下运行时间越长,效率优势被削弱得越明显;灵活性带来的效率牺牲,不可避免的会拉高边际成本,增加投资回报周期等等。

未来,燃气价格、碳成本以及储能替代方案的变化,都可能重新校验这一技术路径的经济性。

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鱼和熊掌不可兼得

在不少规划和论证中,高效率、低能耗常常被当作燃机乃至火电项目的重要经济性依据。但这一逻辑在兜底调节电源身上,或许并不成立。

调峰电源的核心价值,并不在于“经济燃烧”,而在于“随时可用”。当机组被定位为系统兜底和灵活调节资源时,其运行状态天然呈现出低利用小时、频繁启停、反复升降负荷的特征。在这种工况下,所谓的经济燃烧区间往往只是理论存在,实际运行中几乎难以长期触及。

如果我们对机组“既要又要还要”:既希望机组承担调峰任务,又希望它在经济工况下运行,从而同时满足系统安全与发电经济性。显然是很难在现实中实现的。

这一矛盾并不只存在于燃气电厂。在煤电领域,同样长期存在类似逻辑。近年来,煤电被反复强调要承担深度调峰、备用兜底甚至容量支撑的角色,但在评价体系中,又往往继续用单位供电煤耗、利用小时等指标去衡量其“经济性”。

回到燃机或者气电的问题上。我国发电用天然气成本基本在3~4元/立方米左右(甚至可能更高),换算到度电成本基本都在0.6元/千瓦时以上,也可能达到0.8元/千瓦时。

一年8000多个小时,有多少尖峰时刻电价能达到这一水平?燃机的生存模式必然是在较少的利用小时(比如2000小时,甚至更低)中赚取相对较高的电量电价,再加上容量电价,才能满足投资回报率。

在电力系统中,“容量”和“电量”决不能混为一谈。装机容量的增加,并不必然意味着发电量的增加;同样,强调机组具备高效率设计,也不意味着它在调节型运行中就一定具备经济性。

当系统需要的是容量和灵活性,却仍然用电量和效率的尺子去衡量,其结论注定会存在偏差。

这不是某一代燃机或某一种煤电技术是否“先进”或者落后的问题。而是在以调峰和兜底为主要使命的电源定位下,不一定要继续套用以效率、经济性等要素为核心的评价路径。

安吉H级燃机的投产,更像是一道现实与理想之间的折中题。它既回应了浙江在特定阶段对快速、可靠电源的迫切需求,也体现了政策与企业对高效率、低排放技术路线的共同偏好。

当调峰成为常态、灵活资源愈发多元,超大单机是否还能长期发挥其“最优解”的角色,最终仍取决于电力市场机制、系统调度方式以及新型调节资源的协同演进。

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