基于储热的燃煤机组深度调峰规模化消纳可再生能源发电研究

随着可再生能源装机容量的不断增加,为减少可再生能源发电与燃煤机组发电间上网电量不匹配产生的“弃风弃光”现象,燃煤机组需实现深度调峰为可再生上网源提供空间,同时还应进一步提高消纳可再生能源的能力。利用再热蒸汽抽汽储热深度调峰系统将可再生能源发电、熔盐储热与燃煤机组降负荷调峰时的蒸汽抽汽储热耦合,研究基于储热的燃煤机组深度调峰规模化消纳可再生能源发电系统的可行性及可再生能源发电储热对深度调峰性能的影响,并分析系统的综合发电煤耗和碳排放的变化规律。研究结果表明:当再热蒸汽抽汽流量为270.70 t/h时,燃煤机组发电功率由300.03 MW降至210.07 MW,储热系统可消纳可再生能源发电的最大功率为187.26 MW;存热量释放时,燃煤机组发电功率由300.03 MW增加至348.68 MW;单位时间消纳可再生能源发电量为187.26 MWh时,综合发电煤耗降低了8.49 g/k Wh,减少的CO₂排放量为28.23 t。该研究为高比例可再生能源发电的消纳提供了指导思路。     

基于线性规划的太阳能辅助热电联供机组运行优化研究

引入太阳能分担热电联供机组热负荷,是提升机组调峰能力及可再生能源消纳的有效措施。本文基于线性规划方法,以太阳能辅助热电联供机组运行收益最大为目标,建立了包含太阳能集热场、储热系统和热电联供机组在内的太阳能辅助热电联供机组运行优化模型,并采用GAMS软件和CPLEX求解器进行求解。以河北某330 MW热电联供机组为例,根据典型日和供热季逐时气象数据和负荷条件进行算例分析,得到太阳能辅助热电联供机组总运行收益和关键设备的逐时出力分配。结果表明:优化后的太阳能辅助热电联供机组能够满足用户负荷需求,且相较于独立燃煤热电联供机组在可再生能源消纳、节煤和经济性方面优势明显。     

我国可再生能源规划15年达到能源总量10％

1995年到2003年期间,全球可再生能源累计投资已达到1000亿美元,可再生能源的并网发电能力达到了100 GW,至少能满足3亿人的用电需求。尽管目前可再生能源占全球能源的消费比例不到 2％,但其应用的潜力是巨大的。按规划到2020年,我国小水电总发电装机容量将达到75 GW,年替代8000万t标准煤;风力发电装机容量可以达到40 GW,年替代3000万t标准煤;生物质发电装机容     

中国新能源行业分析与展望

引言 根据《可再生能源中长期发展规划》,到2010年和2020年,可再生能源在能源消费中的比重分别达到10％和15％,大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例达到1％和3％以上。权益发电装机总容量超过500万千瓦的投资者,所拥有的非水电可再生能源发电权益装机总容量应达到其权益装机容量的3％以上。     

某地区光伏消纳能力研究

<正>光伏发电因具有无噪声、无污染且分布广泛、没有地域限制的特点而备受瞩目。近年来,我国新能源并网装机和消纳总量高速增长。截至2015年底,我国太阳能发电累计装机容量达到43.18 GW,"十二五"期间年均增长119%。如图1所示。其中蚌埠供电区新能源装机容量和比例增长趋势明显,截至2015年底,供电区已接入光伏装机26.45 MW,生物质(可再生能源)电厂54 MW,且逐年上升。本文以蚌埠地区为例进行研究。     

中国大容量火电机组的高速发展及清洁高效利用

正截至2013年底,全国发电装机容量达到12.47亿kW,其中火电装机容量为8.6亿kW,占69%,而火电机组的发电量为3.9万亿kW·h,占全国发电量的80%。专家预测到2020年国内发电装机容量将达到19~20亿kW,其中燃煤发电机组所占比例将从目前的70%降低到60%,清洁能源的机组容量比例到2020年将达到40%左右。从以上数据可以看出,未来相当长的时期内,煤炭作为主体能源的地位不会大幅度改变,到2013年     

天然气发电的技术经济分析

围绕天然气发电方式的选择，分别评述了大型燃气轮机联合循环发电机组、燃气轮机热电联供机组以及楼宇冷热电联供机组等技术方案。认为天然气发电的经济性是发展燃气轮机联合循环电站的关键问题，在工程建设和天然气定价时应进行科学论证，合理规划。天然气发电应以大容量高效率燃气轮机发电机组为骨干机型，以降低电厂的能耗和比投资，提高天然气发电在电网中的竞争力。     

我国发电装机容量突破300GW

截止2000年4月19日14时42分苏州工业园区华能发电厂2号300MW机组投产发电,我国发电装机容量突破300GW,跃上了新的台阶。改革开放以来,我国电力工业得到迅速发展,从根本上解除了电力对国民经济的“瓶颈”制约。1987年发电装机容量突破100GW,1995年又突破200GW。在发电装机总量增长的同时,电力结构调整的力度也在不断加大,300MW以上的发电机组已成为主力机组,单机容量小于50MW的纯凝汽发电机组将陆续关闭;水电装机已达72.97GW,占全国总装机容量的24.4%,装机容量居世界第3位。随着三峡工程的建设和送电,我国电力工业将进入大区电网互联、…     

可再生能源规模化发展需铲除理念危机

正截止2013年年底,我国煤电装机容量占总装机容量的比例已经下降到70%以下,水电、风电、核电、太阳能发电、燃气发电等清洁能源发电装机是4.61亿千瓦,比重达到37%,发电量1.4万亿千瓦时,占比为26%,煤电装机比重将保持持续下降的态势,电力结构绿色化转型的步伐在加快,中国也将成为一个不断增长的可再生能源市场。     

我国可再生能源发电装机容量和发电量逐年增长

电监会1月21日发布的2008年《可再生能源电量收购和电价政策执行情况监管报告》显示:截至2007年底,全国可再生能源发电装机约为154.94GW,占当年全国总装机容量的21.6%,其中水电、风电、生物质     

确保国内生产总值翻两番的2001～2020年电力工业发展研究

在分析研究我国1981—2000年电力弹性系数及参考国外电力工业发展情况基础上，提出了2001—2020年发电量和发电装机容量预测。2020年约需发电装机960GW，发电量4250TWh。根据我国能源资源特点，对2001—2020年发电装机容量、发电量、发电能源消费构成作了分析预测，并分析研究了各大电网发展和全国联网及新电压等级问题。     

CHP Plants in Russia: the Necessity for Technological Renovation

The role of combined heat and power (CHP) plants in the electric power industry of Russia is shown. The operational efficiency analysis of public service CHP plants and the fuel, power, and age structure of the existing CHP plants are carried out. Their main problems, such as underuse of generating equipment, excessive production in the condensing mode, high degree of equipment wear, and technological heterogeneity, are identified. The necessity of technological renovation of the CHP plants is shown. The energy efficiency of the combined production of electric and thermal energy by the existing CHP plants is compared to modern technologies for their separate gas and coal production. It is shown that the thermal capacity of the CHP plants in Russia exceeds the required capacity by almost two times. Estimates of the CHP plant thermal capacity necessary to cover the current heat loads are obtained for Russian regions. Main directions of the CHP plants' renewal based on the use of competitive domestic equipment and operation according to the heat load schedule are determined. Systemic impacts achieved by technological renewal are determined for gas-fired CHP plants with allowance for the climatic and load features of the Russian regions. It is shown that the technological renewal of gas-fired CHP plants will allow saving up to 16% of today’s fuel consumption, reducing the total CHP thermal capacity by 47.5% with the same volume and heat supply mode. The operation of a CHP plant according to the heat load schedule leads to a reduction in the electric capacity of the CHP plant by 20% with an increase in electricity generation by 11%. As a result, the consumption of the installed electric and thermal capacity of the CHP plant increases dramatically as does the fuel efficiency and the annual loading balance of external gas-fired condensing power plants. The needs for GTPs and CCGTs required for the technological renovation of the CHP plants is assessed. The necessity for developing competitive domestic medium and high power GTPs is considered.     

计及多种灵活性约束和基于时序模拟的广域电力系统源-网-储协同规划方法

随着全球大规模风电、光伏的持续开发,系统的净负荷波动不断增加,迫切需要建立可量化而又高效的广域电力系统优化规划模型,促进广域范围多种灵活性资源规划研究.首先,以简化的机组组合模型为基础,建立计及多种灵活性资源出力约束和基于时序的生产运行模拟模型,以系统总成本最低为优化目标,考虑多种投资决策和生产运行约束,最终优化出系统...     

Service Power Rate and Electricity-Saving in Conventional Thermal Power Plants

Since reforming and opening to the outside world, the power construction in China has been expanding by leaps and bounds. As of the end of 2005, the nationwide generation installed capacity made a breakthrough of 500 GW, of which thermal power units represented three-fourths. Relevant predictions indicate that the installed capacity will reach 680-730 GW in 2010 and it will exceed 1000 GW in 2020 as expected.The present situation of service power rate of thermal power units and how to make it approach and come up to world level are questions to be discussed in this paper.     

基于统计学特征的新能源消纳平衡模型及灵敏度分析

在碳达峰、碳中和背景下,新能源将快速发展,掌握消纳机理、量化消纳措施以及科学制定消纳目标,关系到新能源的健康发展和高效利用。研究含高占比新能源电力系统的平衡机理,从新能源统计学规律中提炼出消纳曲线,进而推导出新能源利用率和新能源发电占比的解析式;分析新能源利用率、新能源发电占比对电网备用率、负荷率、常规电源调峰率、新能源资源系数、新能源穿透率的灵敏度,揭示消纳措施对消纳目标的作用机理和规律;基于统计学规律建立新能源消纳的测算模型和回算模型。基于西北电网实际运行数据进行量化分析,结果表明,所提模型和方法可以揭示新能源消纳的规律,为新能源装机规划、消纳措施量化、消纳效果评价提供理论依据和工程指导。     

抽水蓄能助力风光稳定外送的最佳配置策略

跨区域、大规模的新能源电力输送是应对国内风光资源与负荷中心逆向分布特点与实现碳中和的必然要求,而风光出力固有的随机性、间歇性和波动性给新能源打捆稳定输送带来了挑战。水电具有的“电源+储能”的双重身份为平抑新能源波动、提升-风-光-水混合能源系统灵活性,以及促进新能源打捆外送提供了解决思路。以抽水蓄能为例,针对风-光-抽水蓄能混合能源系统,提出一种计及抽水蓄能电站运行功率约束、库容约束、进出水量约束的容量配置优化方法,旨在量化抽水蓄能对新能源打捆外送的助力效果,即确定单位抽水蓄能可支撑的新能源外送容量,构建并求解以最小化抽水蓄能投资成本为目标且满足各典型运行场景的容量规划模型。     

面向配电网设备利用率提升的分布式储能优化配置

随着配电网中负荷峰谷波动特性加剧以及分布式电源的渗透率加大,分布式储能势必成为配电网构建“供储销”新形态,提升存量变配电设备利用率和分布式可再生能源消纳能力是一种可行的技术方案选择。针对配电网时段性、局部性设备重过载负荷平衡需求,提出基于线路和变电设备两阶段潮流灵敏度搜索的分布式储能选址定容优化模型,以储能总投资最小为优化目标,考虑配电网潮流约束及储能运行约束,采用遗传算法优化求解分布式储能配置策略。算例分析表明,结合配电网发用电负荷分布特性、配变电能力,优化规划分布式储能,可发挥分布式储能对传统配电网投资的替代效应,提升配电网资产整体利用率。     

面向新型电力系统的输电网与分布式变速抽水蓄能联合规划

针对高比例新能源场景下分布式变速抽水蓄能的容量配置及其在电网中的位置接入问题,提出了输电网和分布式变速抽水蓄能的联合规划方案。首先,考虑了各类抽水蓄能的运行和库容约束、火电机组的出力和爬坡约束以及输电网的传输能力,以分布式新能源的经济消纳为优化目标,建立了分布式变速抽水蓄能和输电网间的联合规划模型。然后,通过凸松弛方法将该模型转化为混合整数线性规划模型,以两阶段优化方法求解得到了分布式变速抽水蓄能与输电网的联合规划方案。最后,采用两个标准测试系统对比验证了所提含分布式变速抽水蓄能的联合规划相较于定速抽水蓄能的规划方案,能更好地与其他灵活性资源相协调以消纳风光可再生能源,总体上可降低约20%的成本。     

燃煤发电机组深度调峰运行的能耗特性分析

随着我国可再生能源发电装机容量的增长,越来越多的火电机组将承担深度调峰任务。因此,需要开展火电机组低负荷能耗特性的研究。文章以某350 MW机组为例,建立了机组变工况计算模型和分析模型,对机组超低负荷运行的能耗特性进行了预测。计算结果表明,随着机组负荷的下降,机组发电标准煤耗率逐渐增大,在机组负荷分别为50%、40%、30%、20%时,发电标准煤耗率较100%负荷分别增加了15.90、25.81、42.32、70.43 g·(k W·h)-1。分析结果表明,机组低负荷运行时,锅炉子系统、汽轮机子系统效率均显著下降。     

基于多能源站协调的区域电力—热力系统日前经济调度

随着热电联产、电锅炉等清洁供热单元的大力推广,配电网与区域热力系统的耦合互动日益紧密。基于不同类型区域能源站的构建,从多能源站协调的角度,考虑分布式可再生能源发电在配电网中渗透率不断提高的趋势及三相不平衡配电网、区域能源站、区域热力网络的运行约束,提出区域电力—热力系统日前经济最优调度策略并研究对风电消纳影响。最后,通过三种不同场景下的测试结果,证明多能源站的协调运行可以充分利用多能源优势互补的特性,提高风电消纳率,有效降低配电网网损及区域能源站运行费用,实现经济性目标。