基于低压转子光轴技术及蓄热技术的300MW机组灵活性改造

火电机组灵活性改造可提升机组的供热能力,提高机组深度调峰和快速启停能力,降低机组的发电煤耗。低压转子光轴改造和蓄热技术作为灵活性改造的重要手段被推广。对东北地区某亚临界300 MW机组低压转子光轴技术改造、蓄热技术改造进行了研究,研究表明:对300 MW机组进行低压缸光轴技术改造和蓄热技术改造是可行的,可大大提高机组供热能力和调峰能力,降低机组运行煤耗。     

考虑床料蓄热的超临界循环流化床锅炉蓄热能力的分析研究

在“双碳”目标背景下，为使得煤电机组实现电网深度调频调峰功能，达到机组灵活性调节的目标，精确、迅速地实现CFB锅炉热控协控，需要充分认识和利用好锅炉的蓄热。与煤粉炉相比，循环流化床锅炉的蓄热量较大，研究以能量守恒原理为切入点，利用循环流化床锅炉蓄热系数的计算方法，为挖掘锅炉参与深度调峰的能力提供部分理论依据。以某350 MW超临界循环流化床机组为例，进行计算和论证分析，结果表明超临界循环流化床锅炉正常运行中蕴含着大量的蓄热，且床料、金属和汽水蓄热均为暂态蓄热，其中床料蓄热远大于金属蓄热和工质蓄热。巨大蓄热能力既是CFB火电机组实现调频调峰功能的可靠性基础，也为运行控制人员提供了足够的调频调峰时间和空间。计算结果可为类350 MW超临界CFB锅炉热控调控参数设定提供数据支持，以提升其在有调峰调频需要时的反应能力和速度。     

基于大规模储能融合蓄热式电锅炉的风电消纳多目标优化控制

我国"三北"地区存在源荷供需矛盾凸出、电网灵活性差的问题。风电场弃风现象严重问题的一个重要原因是热电机组在冬季以"以热定电"的方式运行,导致其调峰能力下降。利用蓄热式电锅炉供热,将电能转化为热能,能够提高风电就地消纳的能力。但采用电极加热的蓄热式电锅炉,其功率调节受电极机械部件限制,频繁调节将严重影响蓄热式电锅炉的使用寿命。将具有快速、灵活功率调节能力的电化学储能引入蓄热式电锅炉消纳风电的系统中,以风电消纳最大和蓄热式电锅炉电极调节次数最小为目标,提出了一种基于储能融合蓄热式电锅炉的风电消纳多目标优化控制方法。仿真结果表明:所提方法能够兼顾蓄热式电锅炉系统的弃风消纳与锅炉电极的调节次数,有效地解决了蓄热式电锅炉功率调节能力与风功率变化不匹配的问题。     

蓄热式电热锅炉技术及其应用

蓄热式电热锅炉技术是一种负荷侧调峰技术 ,该技术对用户、电网和社会都具有十分明显的经济效益和社会效益。详细分析了蓄热式电热锅炉的原理、技术特点和存在的问题 ,介绍了在国内的发展概况     

固体电蓄热技术的研究现状与展望

固体电蓄热技术是储热技术的重要组成部分，其将低谷电能、风电、光伏等波动性电能转化为热能，具有环保、高效、节能、安全等优势，在区域采暖改造、电网深度调峰和工业生产用热等领域具有广阔的发展前景。为此，介绍固体电蓄热技术的原理，总结固体蓄热材料、装置结构的研究现状与进展，指出固体电蓄热技术瓶颈问题与关键技术发展方向。在此基础上，梳理固体电蓄热技术在国内外不同领域的应用现状并进行经济性分析，为推动固体电蓄热技术的进一步发展提供思路。     

基于蓄热储能系统的热电机组灵活性改造技术应用

在“碳达峰、碳中和”背景下,为促进新能源发电的消纳,提高现役火电机组的灵活性是重要措施之一。对于热电机组,采用蓄热储能灵活性改造技术,可有效提高机组灵活性,对原系统改造程度小,兼具有节能降碳效益。由于昼夜供热负荷差异较大,机组需频繁改变运行工况确保供热,导致机组长期偏离额定工况,效率降低;当热负荷需求极低,存在汽轮机排汽管道超温等问题,机组被迫停机或对空排汽,损失较大。为此在汽机侧设置一套蓄热储能系统,当供热负荷低时,增加自用汽量加热冷除盐水,加热后的热除盐水进入储罐储存;当供热负荷高时,将储罐内热除盐水泵入机组汽水系统,减少加热锅炉给水的自用汽量,从而提高机组的灵活性。     

蓄热式电锅炉技术在新能源富集电网中的应用探讨

以内蒙古电网首家热电厂灵活性辅助调峰项目"热电厂+蓄热式电锅炉"组合项目为案例,结合内蒙古电网辖区弃风现状,分析该厂热电解耦选择蓄热式电锅炉技术路线的原因,并对该项目采用的主要设备进行了介绍;通过对项目投运后在不同应用场景下的收益情况测算,指出该项目若仅作为清洁能源对外供暖会出现收支倒挂、无法运营的问题,必须有配套的补助政策支持。基于2020—2021年采暖期该项目参与内蒙古电网辅助服务情况,通过对蓄热式电锅炉系统运行的热力特性分析,结合该项目参与电网深度调峰及调频性能数据,指出该项目在现行内蒙古电网辅助服务补偿政策下具有一定收益。分析结果表明,该组合项目参与内蒙古电网深度调峰能扩大清洁能源供热份额,增加清洁能源上网空间,降低弃风\弃光率。     

蓄热式煤粉点火燃烧器在调峰锅炉上的应用

蓄热式煤粉点火燃烧器已应用于调峰启停中。通过调峰试验表明:使用该煤粉点火燃烧器进行调峰启动,锅炉升温、升压速度与使用大油枪启动一样,锅炉金属壁温符合规程要求,节油率达70％。具有显著的经济效益。     

蓄热式电锅炉效能测试方法

针对蓄热式电锅炉能效无法有效评测的问题,提供了一种综合能效测试方法,适用于100 k W以下电阻直热式锅炉、电极式锅炉、电磁式热水锅炉、3立方米以下相变蓄热单元等电加热锅炉系统,通过对蓄热式电锅炉蓄热单元蓄热时间、释热时间、蓄热量、释热量、释蓄热量比、蓄热速率、释热速率等指标进行测量计算,解决实际应用过程中电蓄热锅炉系统能效对比评价的问题,可以对蓄热式锅炉产品的设计和优化提供参考。     

配置蓄热装置对火电机组一次调频性能影响

高比例可再生能源接入给电力系统稳定性带来巨大挑战,同时知识经济时代对供电电能质量提出更高要求,电力系统调频问题逐渐凸显。火电机组是电力系统调峰调频的主力电源,其配置蓄热装置对系统调峰能力的影响已有较多的理论研究和实践验证。以300 MW机组为例,研究不同的蓄热装置配置方案对机组一次调频能力的影响。研究结果表明不同配置方案在不同时段对火电机组一次调频能力的影响不同。该研究对火电灵活性改造影响分析、电力系统一次调频缺口评估具有借鉴意义。     

提升火电机组灵活性改造技术方案研究

针对目前“三北”地区采暖期电负荷与热负荷需求不平衡日益加剧,火电机组在供暖期参与深度调峰热电解耦需求十分迫切的问题,从技术路线及方案适用范围等方面对提升火电机组灵活性改造的技术方案进行了详细地分析与研究,并针对具体工程确定了热水储热系统和电锅炉系统的工程设计方案。通过分析表明,热水储热系统、电锅炉系统及减温减压系统供热方案均能够在一定程度上提升火电机组的运行灵活性,增加机组调峰深度,不同方案有其各自的适用范围。     

600MWe超临界CFB锅炉机组定滑压变负荷运行特性的研究

超临界锅炉机组滑压运行方式为机组的调峰运行带来了无比优越的灵活性和安全性.在滑压变负荷运行方式下应合理控制风煤比、汽水分离器压力变化速率与锅炉调峰幅度,以充分保证炉内燃烧稳定性、炉内水循环安全性及汽温稳定性,锅炉负荷变化率控制在(2%～4%)MCR/min,维持床温在850～950℃之间,床压在15～23kPa之间,提...     

Dynamic economic evaluation of hundred megawatt-scale electrochemical energy storage for auxiliary peak shaving

With the rapid development of wind power, the pressure on peak regulation of the power grid is increased. Electrochemical energy storage is used on a large scale because of its high efciency and good peak shaving and valley flling ability. The economic beneft evaluation of participating in power system auxiliary services has become the focus of attention since the development of grid-connected hundred megawatt-scale electrochemical energy storage systems (ESS). Based on the relationship between power and capacity in the process of peak shaving and valley flling, a dynamic economic beneft evaluation model of peak shaving assisted by hundred megawatt-scale electrochemical ESS considering the equivalent life of the battery is proposed. The model considers the investment cost of energy storage, power efciency, and operation and maintenance costs, and analyzes the dynamic economic benefts of different energy storage technologies participating in the whole life cycle of the power grid. Then, according to the current ESS market environment, the auxiliary service compensation price, peak-valley price diference and energy storage cost unit price required to make the energy storage technology achieve the balance of payments are calculated, and the economic balance points of diferent energy storage types are clarifed. Finally, based on the measured data of diferent provincial power grids, the economies of six energy storage types applied to three provincial power grids are compared and analyzed, and the rationality and efectiveness of the relevant models proposed are verifed. The work has theoretical guiding signifcance for the economic beneft evaluation of hundred megawatt-scale electrochemical energy storage.     

东北辅助服务市场下热电厂配置电锅炉调峰的经济性分析

热电机组配置直热式电锅炉进行电热解耦改造,是提高机组下调峰能力并消纳弃风的有效手段。为分析主流机组改造的经济性,以东北调峰辅助服务市场为背景,建立了热电机组和电锅炉协调运行模型、消纳弃风的节煤量模型、下调峰的运行成本与效益模型,以及以投资回收期为指标的投资经济性评价模型。以实际数据为基础,对当前东北电网典型热电机组在不同场景下的经济性进行了计算分析。结果表明,在当前调峰机制下,在供热中期热负荷较大时,对于中小规模弃风,热电厂没有启动电锅炉消纳的动力;而为在大规模弃风时获取正收益,机组需要配置较大容量电锅炉,这又给热电厂带来了很大的投资风险。通过分析表明,降低机组最小出力可减小电锅炉的配置容量,从而提高投资经济性以降低风险。     

基于源网荷储综合调峰资源协同方案研究

宁夏地区调峰主要依靠煤电机组承担,随着新能源的快速增长,宁夏调峰形势更加严峻。基于此背景,从源-网-荷-储灵活性提升入手,构建了以电力系统的总发电成本最低为目标的优化模型,运用SPER_PROS系统进行“十四五”本地区运行模拟。基于以上优化模型,构建满足宁夏调峰资源的8种典型场景,通过对这8种场景的仿真计算分析,得出通过深化煤电机组调峰、需求侧分时峰谷电价、电网侧跨区直流运送方式按照送端负荷参与调峰与增加储能的方式,可以降低新能源弃电量。并提出了基于“十四五”源-网-荷-储综合调峰资源的协同方案及其相关建议与措施,为未来宁夏电网的科学发展提供有力支撑。     

光储系统参与电网调频及调峰的综合控制策略

针对新能源发电逐步取代火电导致电网调频能力下降的问题,搭建了一种光储(photovoltaic-energy storage,PV-ES)系统模型,提出利用逆变器空闲容量参与系统调频/调峰的控制策略;设置储能电池禁用区、调频区、调峰充电区、调峰放电区4类荷电状态分区,保证储能电池的调峰和调频2种模式能够协调运行;构造了...     

抽水蓄能-火电调峰优化对污染物处理成本影响分析

受经济下行影响,火电平均负荷率不断刷低,调峰能耗随之陡增。对抽水蓄能与火电机组联合调峰对污染物处理成本影响定性分析,建立了考虑污染物处理成本的抽水蓄能与火电机组联合调峰优化模型,依据混合整数规划原理,对仿真计算模型进行了求解。结果表明：一个日调峰周期内,抽水蓄能与火电机组两班制联合调峰运行可有效降低脱硝、脱硫、烟尘处理成本以及碳排放成本和发电总成本,与低负荷调峰方式相比,可有效解决因脱硝系统入口温度过低而退出运行的问题,故对其成本影响更加明显,证明了在充分考虑污染物处理成本的前提下,抽水蓄能与火电两班制联合调峰方式可有效解决当前火电机组调峰能耗较高的问题,验证了所建模型及方法的合理性和实用性以及区域系统调峰期污染物超低排放的可达性。     

电网侧电化学储能调度运行及其关键技术

随着储能技术不断进步和成本不断降低,电网侧储能因其能提供调峰、调频、电压支持、紧急控制、新能源跟随等多种服务,呈现爆发式增长。储能在提升电网灵活性、促进新能源消纳的同时,也会对电网调度运行带来新的挑战。调研国内外电网侧电化学储能发展现状及相关研究,结合中国政策法规、标准规范、工程应用等,着重阐述电网侧储能对电网调度运行的影响及其在电网中的典型应用场景,从调度计划、控制决策、运行评估及新技术应用层面评述电化学储能调度运行。对国内外已投运的电网侧储能典型案例进行分析,以期为未来电网侧储能规模化发展提供借鉴和参考。     

光储式5G通信基站集群灵活性聚合与协同调度策略

5G通信基站通常配备光储,数量庞大、功耗可调,是一种优质的电力灵活性调节资源。提出了多类型光储式5G基站集群灵活性资源聚合方法以及参与电网调峰的协同调度策略。首先,分析休眠机制下多类型基站功耗可调特性与计及基站备用电量的储能调节能力。基于极限场景思想,构建了光储式5G基站的灵活性空间量化模型。在此基础上,利用闵可夫斯基和法刻画异构基站柔性资源的时空耦合能量轨迹,得到海量基站集群的灵活性资源聚合可调域。其次,建立了基站集群聚合资源参与电能量市场和辅助服务市场的协同调度优化模型,提出了基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)的分层分布式基站集群协同优化调度策略,将大规模基站集群调度问题降维分解为统一协同调峰功率响应、聚合功率自治调度和基站集群功率分配3个子问题进行求解。通过算例对比分析可知,所提策略可降低通信基站69.86%的用能成本,为提升通信资源利用率和电力系统灵活调节能力提供了有效手段。