【来源于:中能建山西电力勘测设计院】
一、发展背景
近年来,随着新能源持续快速发展,2019年全国并网光伏发电装机20430万千瓦,风电装机21005万千瓦。2019年全国光伏发电量达2243亿千瓦时,弃光电量46亿千瓦时,弃光率2%。2019年全国风电发电量达4057亿千瓦时,弃风电量169亿千瓦时,弃风率4%。全国弃电情况有所缓解,但部分地区还是存在严重的弃电问题,消纳已成为制约新能源发展的关键因素。
随着我国新能源的快速发展,风光资源富集地区的风电和光伏的渗透率必将进一步增加;同时随着经济发展,产业结构调整,用电负荷峰谷差也将逐渐增大;部分地区热电联产仍将持续增加,供热期调峰困难将加剧。因此,未来受制于系统的调峰能力的下降,新能源的消纳问题将更为凸显。
二、火电灵活性改造技术
火电灵活性改造能够全面提高系统调峰和新能源消纳能力,是促进新能源消纳有效可行的重要手段。提高火电灵活性,主要是指增加火电机组的出力变化范围,响应负荷变化或调度指令的能力,多数情况下是指增加火电机组在低负荷时的稳定、清洁、高效运行能力。一般可从运行的灵活性、燃料的灵活性方面进行提升改造。
运行灵活性:提高已有煤电机组(包括纯凝与热电)的调峰幅度、爬坡能力以及启停速度,为消纳更多波动性可再生能源,灵活参与电力市场创造条件。
燃料灵活性:利用已有的煤电设备,掺烧/混烧秸秆、木屑等生物质,实现生物质原料的清洁利用,减少大气污染。
三、促进新能源消纳
热电联产机组“以热定电”的特性,使得发电机组最小出力较高,难以实现深度调峰。通过火电灵活性改造,实现热电解耦,降低最小技术出力,提升电网调峰空间,促进新能源消纳,减少弃电。
增加储热装置实现“热电解耦”:在调峰困难时段通过储热装置热量供热,降低供热强迫出力;在调峰有余量的时段,储存富裕热量。
机组本体改造实现降低最小技术出力:对热电/纯凝机组本体进行深度改造,降低锅炉最小出力以及机组最小技术出力。
四、发展前景
实施火电灵活性改造,一方面,能够提升电力系统调节能力,有效促进新能源消纳;另一方面,也是火电企业适应灵活多变的电力市场需求,增加火电运行灵活性,在市场中寻找新的盈利模式,走出创新发展的转型之路。
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