考虑碳减排的火电机组煤耗基准值研究

燃煤机组作为新型电力系统的基础和压舱石,其高效经济运行是平稳达成“双碳”目标可行技术路径中的重要一环。基于机组历史运行数据建立稳态数据库和进行工况划分,采用灰色关联度分析方法,提取能效特征指标,并基于k-means聚类算法确定机组能效特征基准值,导入到计算模型获得机组供电煤耗最优基准值。最后,通过该方法获取一1 000 MW机组典型工况下的能效特征基准值,计算机组供电煤耗最优基准值,并以碳排放效益评估分析机组低碳运行的经济性,验证了该方法实际应用的可靠性。

碳市场背景下火电机组配额盈缺特性

为研究火电机组碳配额盈缺特性,在深入分析《温室气体排放核算与报告要求发电企业》和碳配额分配方法的基础上,以单位供电碳配额盈余量为目标参数构建碳配额盈缺特性分析方法,并将影响因素分为运行属性参数、碳排放属性参数和耦合属性参数3类,对影响单位供电碳配额盈缺量的元素碳含量、飞灰含碳量、炉渣含碳量和供电标煤耗进行了贡献度分析。研究表明:元素碳含量对单位供电碳配额盈缺量和单位发电碳收益贡献度最大,当元素碳含量增加1%时,对单位供电碳配额盈余量的贡献达-0.0228 t/(MW·h)(以CO_(2)计),对单位发电碳收益贡献达-0.6800￥/(MW·h);供电标煤耗贡献度次之,其增加0.0050 t/MWh时,对单位供电碳配额盈余量贡献达-0.0150 t/(MW·h)(以CO_(2)计),单位发电碳收益贡献达-0.47000￥/(MW·h),且随着碳排放属性参数和耦合属性参数的降低,贡献度逐步减弱;飞灰含碳量和炉渣含碳量贡献度较小。最后,给出了发电企业碳配额管理的相关建议,为发电企业碳排放管理工作提供了参考。

英国低碳化电力市场改革方案初析

英国电力工业市场化进行了20多年,已建立了较完善的市场体系。但由于全球气候变化和环境因素影响,英国电力市场计划实行第3次改革,其目标是推动低碳电源发展和确保电力安全,同时防止未来电价的大幅上涨。文中根据近几年英国政府部门发布的相关文件,总结介绍了英国电力市场这次改革的主要内容,包括基于差价合约的上网电价机制、容量市场的建立、碳价格机制、碳排放标准和资产监管等,并讨论了其预期效果。简要叙述了其对中国电力市场建设的启示意义。

燃煤发电机组综合对标方法研究

开展发电机组的综合对标管理工作,是深度查找和发掘发电企业同业之间的差距和追赶路径的需要。为了更加真实地反映出机组综合的技术与管理水平,提出了涵盖了燃煤发电机组经济性、可靠性、环保性、碳排放和安全管理5个方面共19个指标的一套全新评价体系,并给出了综合对标过程评分计算方法和煤耗率修正方法。该综合对标方法可以更加真实地反映出燃煤发电机组的实际性能水平,能够用来开展燃煤发电机组的综合对标工作,同时能够为制定其他类型发电机组的综合对标方法提供技术参考。

“双碳”目标下燃煤机组碳排放配额浅析

“双碳”目标的达成离不开燃煤机组的碳排放控制,国家对燃煤机组实行碳排放配额制度,并首次发布了配额计算公式,对其碳排放实行控制。文章对配额计算公式各因子进行分析和假设计算,结果表明除经济性偏离设计值较大的亚临界600 MW机组外,其余电网现役主力燃煤机组的碳排放配额目前应暂时够用、压力相对较小,按“先立后破”原则,这应只是暂时过渡;2021年12月前,国家能源局将完成细化能源领域“双碳”目标的落实举措和配套政策,应会调整配额计算公式,后续配额应会趋严、逐步减少、压力渐增,要求机组尽快实施节能提效、升级转型;功率划分临界点(300 MW等级及以下)常规燃煤机组每MWh获得的碳排放配额相对较多,机组选型时可优先考虑;负荷系数修正系数的设计要求高负荷机组需高效、鼓励机组积极参与调峰。

全国碳市场启动后北京热电行业低碳运行管理方式研究

随着四大热电中心的建成投产,北京市完成了由燃机替代煤机的转变,实现了更加智能化的清洁能源发电供热。2013年北京市碳市场启动运行,给刚起步的燃气供热机组运行赋予了更广阔和更深远的意义;2017年12月19日,以发电行业为突破口,全国碳排放交易体系正式启动,北京市热电行业低碳运行管理意义重大而深远。本文以燃气热电联产机组运行数据为基础,通过计算分析,提出燃气热电联产机组清洁、高效、低碳运行方式,为全国碳市场启动后,北京乃至全国热电行业低碳运行管理提供经验借鉴。

火电机组碳排放特性研究及管理建议

为研究燃煤机组碳排放特性,在深入分析GB/T 32151.1—2015中计算碳排放量方法学的基础上,建立了供电碳排放强度简化计算模型和详细计算模型,并通过实测单位热值含碳量和碳氧化率数据对所建模型进行了可靠性验证,证明了所建模型能相对准确快速地获得机组碳排放强度。以某电厂超高压循环流化床机组为例,基于所建模型深入分析了供电煤耗和煤种对碳排放相关指标影响,结果表明供电煤耗和煤种标煤的碳排放系数的减小可显著降低机组碳排放强度,并给出了发电企业控制碳排放的相关建议,为发电企业碳排放管理工作提供了参考。

某600 MW超临界空冷燃煤机组深度调峰运行热经济性研究

“双碳”目标下,以新能源为主体的新型电力系统正在加速构建。燃煤火电机组逐渐由电量主体转变为灵活性调峰电源。为探究大容量、高参数机组在深度调峰运行下的主要设备性能和热经济性,以超临界600 MW直接空冷燃煤机组为研究对象,对机组在不同深度调峰负荷下的锅炉、汽轮机性能、厂用电率、运行煤耗情况变化进行了试验研究。结果表明:机组从50%额定负荷深调至40%额定负荷时,运行发、供电煤耗分别增加6.18 g/(kW·h)和9.11 g/(kW·h)。机组从40%额定负荷深调至30%额定负荷时运行发、供电煤耗分别增加31.75 g/(kW·h)和51.33 g/(kW·h)。通过试验对比分析,超临界燃煤空冷机组深度调峰至40%负荷以下时,机组锅炉、汽轮机性能显著下降,机组热耗率、厂用电率和运行供电煤耗显著增加,运行经济性下降明显。在此基础上,分析了机组在不同负荷率和相同负荷率不同深调占比下机组全年平均供电煤耗的变化。当机组负荷率由65%下降至60%、55%负荷率时,机组纯凝运行全年平均供电煤耗分别升高6~7 g/(kW·h)和12~13 g/(kW·h)。在机组负荷率和全年计划电量不变时,当机组深度深调峰负荷占比为10%、20%和30%时,供电煤耗分别升高1~2 g/(kW·h)、2~3 g/(kW·h)和4~5 g/(kW·h)。研究结果可为超临界燃煤空冷机组深度调峰经济性调度和优化运行提供一定参考。

某300MW亚临界CFB机组深度调峰运行热经济性研究

为了构建以新能源为主体的新型电力系统,助力“双碳”目标的实现,以风电、光伏为代表的新能源大规模接入电力系统。燃煤火力发电机组参与深度调峰,提高电网对新能源的消纳能力,已成为目前燃煤火电机组灵活性调节的技术难题。以某300MW亚临界循环流化床(CFB)直接空冷燃煤机组为研究对象,对机组在不同深度调峰负荷下的设备性能、厂用电率、发、供电煤耗情况变化进行了试验研究。结果表明,亚临界CFB空冷机组在深度调峰运行时,机组负荷从50%深调至40%时,供电煤耗升高31.38g/(kW·h),机组负荷从40%深调至30%时,供电煤耗升高48.18g/(kW·h)。通过试验对比分析,亚临界CFB空冷机组由50%负荷以下深度调峰时,机组各设备性能显著变差,热耗率、厂用电率和发、供电煤耗大幅度增加,机组运行经济性明显变差,而且深调负荷越低,增加幅度越大。在此基础上,分析了亚临界CFB空冷机组全年在不同负荷率下的供电煤耗变化情况。机组在目前计划电量不变的前提下,负荷率由65%降至60%、55%和50%时,机组供电煤耗分别升高4~5g/(kW·h)、6~7g/(kW·h)和10~11g/(kW·h)。机组在全年计划电量和负荷率不变时,深度调峰使得机组供电煤耗约升高1~2g/(kW·h)。研究结果可为燃煤机组深度调峰优化运行和经济调度提供一定参考。

SF_6气体绝缘环网柜与固体绝缘环网柜对比分析

介绍了环网供电及环网柜的特点和类型,以及使用SF6和减少温室气体排放的矛盾,分析比较了气体绝缘环网柜和固体绝缘环网柜的特点,指出固体绝缘环网柜是未来发展的趋势。

山东省煤电机组“三改联动”相互关系研究

在未来相当长时间内,山东省仍然是以煤为主的能源消费结构,燃煤过程产生的CO_(2)总量仍然维持在较高水平。煤电机组节能降碳改造、供热改造和灵活性改造(简称“三改联动”)实施有利于在全省范围内推动煤电低碳化高质量发展,提高供热能力和灵活调节能力。节能降碳、供热和灵活性改造之间存在相互影响关系。煤电机组节能降碳改造与供热改造深度关联,煤电机组节能降碳的一种技术途径就是供热改造。供热改造后机组在供热季灵活调节能力都较差,推荐中低压连通管打孔抽汽、低压缸零出力(切缸)等改造后机组供热季灵活性水平较高的改造技术。煤电机组灵活性改造后,机组的深度调峰能力得到增强,有利于新能源消纳,但是煤电机组在深度调峰过程中会显著提高机组的供电煤耗。因此,在开展煤电机组“三改联动”工作时要统筹规划,制定科学合理的实施方案。