燃气–蒸汽联合循环抽凝式热电联供机组调峰经济性分析

高比例可再生能源电力系统中燃气–蒸汽联合循环发电及其热电联供机组面临深度调峰。针对以重型燃气轮机为基础构成的热电联供系统,采用压气机与透平逐级叠加法及模块化的余热锅炉变工况特性分析等方法构建燃气-蒸汽联合循环发电机组的全工况分析模型;以某390MW等级抽凝式热电联供机组为例,获得其电力调峰深度及全工况燃料成本产值率。结果表明:在设计热电比为0.4时,电力调峰深度为31.23%。在电价与燃料价格之比为2.806、热价与燃料价格之比为1.215的情形,当设计热电比为0.2时,机组燃料成本产值率几乎稳定在1.611,即电力调峰对此供热工况的经济性几乎没有影响;当设计热电比高于0.2时,机组参与电力调峰具有较强的经济性优势;若燃料成本产值率期望值取1.41,则机组约在60%负荷率以下纯凝工况运行将面临亏损。研究结果为燃气轮机发电项目的运营决策提供理论及实践参考。

高比例新能源渗透下天然气发电装机容量分配研究

为研究高比例新能源渗透下天然气发电装机容量分配,在掌握不同型式天然气发电机组调峰能力和经济性的基础上,以燃气蒸汽联合循环集中式发电、热电联供2种类型机组的年利用时间和装机容量分配为规划变量,以各规划期高比例可再生能源电力系统中的发电量结构为边界条件,以可再生能源发电量消纳空间和天然气发电成本等为约束,建立天然气发电装机规模分配模型。结果表明:在设定的约束条件下,因高比例可再生能源消纳需求,热电联供机组装机容量有所增加,但占天然气发电装机比例逐渐下降,由2020年的43.4%下降至2035年的21.8%;集中式发电机组装机容量则相应由62.2 GW增长至290.0 GW;天然气发电机组对可再生能源发电量的消纳空间在规划期末年与期望值达到平衡;集中式发电项目的成本为659.4~670.0元/MWh,热电联供项目则为574.3~594.4元/MWh;发电用天然气消费量占比由2020年的18.21%增长至2035年的30.60%。