考虑浙江省电力市场发展的容量补偿机制设计研究

在中国大力推进“2030年碳达峰、2060年碳中和”的“双碳”目标建设的过程中,风电、光伏等新能源得到了广泛的应用,但同时也导致了以燃煤发电为代表的火电利用小时数持续降低,难以在电能量市场中回收成本的问题。针对浙江省的电力结构和市场现状,在多种容量补偿机制中选用直接容量补偿机制帮助浙江省燃煤发电机组回收成本,并设计了一套浙江省现实可行的直接容量补偿计算流程,对机组的有效容量、各类成本、市场收益和需补贴量进行计算。通过结合浙江省实际机组数据和未来发展预测,计算得到2025年和2030年不同入炉煤炭价格和上网电价情况下浙江省1000 MW机组和600 MW机组的直接容量补贴电价标准,并对其特点和差异进行了分析,可以对浙江省及其他尝试建立直接容量补偿机制的省份提供借鉴参考作用,从而有效保障火电企业收益,提高电网安全性和灵活性。

燃煤机组灵活运行性能评价及成本分析

在“碳达峰、碳中和”的战略目标下新能源渗透率不断增加,煤电正逐步转变为灵活调节性电源。而燃煤发电机组在灵活运行过程中将导致能效损失,同时产生额外的污染物排放,这对于发电成本带来了一定程度的影响,不利于煤电灵活性资源的进一步挖掘。为此,构建了一种燃煤机组灵活运行性能分级方法,通过计算性能指标评估燃煤机组在特定工况下的灵活性能,研究机组发电煤耗率和部分影响发电成本的大气污染物与灵活性之间的关系,估算了燃煤电厂秒级的度电成本。以某330 MW机组为例,采集秒级运行数据来评估燃煤机组灵活运行对于发电成本的影响,并构建最小二乘支持向量机(LSSVM)模型实现机组不同灵活性等级下度电成本的预测。研究结果表明,特定工况中的预测精度较于全工况度电成本预测误差能够降低50%。

市场化发电容量补偿机制探索与试点

新能源和电力现货市场的快速发展使燃煤机组的功能定位发生转变,进而引发了成本搁浅问题。为保障电力系统的容量充裕度,确保电网运行和电力供应安全,市场需要引入容量补偿机制。设计了以市场激励为目标的发电容量补偿机制,讨论了容量补偿机制的执行流程,提出了配套的清算、考核、调整和信息披露等机制,并开展了测算分析,可为国内火电机组发电容量成本回收机制的设计提供参考。

燃煤发电机组调停调峰成本的公平分摊

首先建立了机组中长期调停的优化模型,应用公平分配理论中的无嫉妒性、虚拟价格机制和按责任分摊的原则,分别建立了燃煤发电机组调停调峰成本的无嫉妒性分摊模型、虚拟价格分摊模型和Shapley值分摊模型,并进行了分析比较。应用加总原理解决了不同机组拥有者对公平分配方案的争议。所提模型较好地解决了当前燃煤机组调停调峰成本无法得到补偿以及外来电如何分摊省内机组调停成本等问题。通过浙江电网实际算例,表明本文所提模型能够平衡各方利益,解决当前机组调停的公平效率问题。

超低排放改造及其对供电成本的影响

响应国家政策要求,某660 MW燃煤发电机组通过在空气预热器和静电除尘器之间加装低低温省煤器,改造脱硫吸收塔喷淋层和除雾器,增加1台刚性极板湿式电除尘器,同时进行引风机、增压风机二合一改造,并采用高效低氮燃烧器以及分级省煤器技术完成了超低排放改造。通过建立"度电年均成本评估模型",并以实际运行成本数据为基础,对除尘、脱硫、脱硝等过程进行逐项分析计算,获得改造对供电成本的影响情况。研究表明:采用上述创新技术和设备进行机组改造,显著降低了主要烟气污染物排放浓度;改造后供电成本增加0.008 47元/(k W·h)。该结果可为全国大范围实施的燃煤发电机组超低排放改造提供参考。

发电企业燃煤热值对燃煤成本的影响

以M发电企业为例,分析了燃煤热值与标煤单价、发电标煤耗的关系,给出了确定发电燃煤热值的方法,指出对于远离煤矿的燃煤发电企业,为实现发电效益的最大化,燃煤热值最好介于煤耗最低点和单位发电燃煤成本最低点之间。

燃煤机组度电成本及边际成本的实时获取方法

为及时准确地掌握机组的生产成本,确保电厂在电力市场交易、滚动调频报价中得到可靠的数据支撑,提出一种燃煤机组度电成本及边际成本的实时获取方法。首先基于燃煤机组电力生产工艺原理,从电厂实际成本构成出发,构建度电燃料成本、脱硫剂和脱硝剂耗用成本及其他变动成本的计算模型;继而利用计算机信息处理技术,提出机组度电成本特性曲线的获取方法,并根据边际成本与度电成本的换算关系,推导出边际成本特性曲线。最后利用某600 MW、1 000 MW机组进行实例验证,结果表明:实时计算出的度电成本与财务核算成本之间的最大偏差为-3.9%,在工程允许范围之内;推导出的边际成本在机组稳燃负荷至满负荷的区间之内,随着负荷的增加先降低再升高,验证了所提的燃煤机组度电成本及边际成本实时获取方法的可行性。

高比例可再生能源电力现货市场中燃煤机组启动成本计算方法研究

基于高比例可再生能源电力系统中燃煤机组启动频率显著升高的现状,旨在对电力现货市场环境下燃煤机组启动成本进行准确评估,本文建立了相应的启动成本计算方法。该方法是在传统计算燃料费用等短期启动成本的基础上,通过中长期成本计算模型计算机组维修费等中长期启动成本,实现燃煤机组启动成本精准计算。燃煤机组启动成本(冷态、温态、热态)计算结果表明,启动过程中燃料等短期成本贡献率约为85%,维修费和等效强迫停运率提升等中长期成本贡献率达到了13%~15%。

燃煤发电厂煤价和电量综合优化分析

在发电利用小时不断下降、市场电量占比越来越大导致上网电价下降以及煤炭价格高位运行的市场环境下,煤电企业不得不全力控制燃料成本、积极抢发电量以改善经营环境。本文分析论述了掺烧低价劣质煤以及用高价市场煤发低价市场电应该遵循的原则,得出应以单位发电燃料成本最低为标准来选择电煤、以发电边际利润最大化为标准来综合考虑煤价电量优化的结论,推导出相关数学模型并以实例分析验证了相关结论,对煤电企业抢发市场电量、控制燃料成本、提升经济效益等经营决策有借鉴意义。