[发明专利]一种计及调峰成本的含储热火电机组储热容量配置方法

说明书

本发明属于电力系统分析领域，具体涉及一种计及调峰成本的含储热火电机组储热容量配置方法。针对储热容量与储热成本、调峰成本之间的平衡关系，本发明的特点是：以热电解耦为前提，从火电机组运行特性入手，分析火电机组发电并网对电网调峰产生的影响，并在此基础上提出一种计及调峰成本的含储热火电机组储热容量配置方法，以经济性为基础，找到了储热成本、调峰成本与储热容量的平衡点，从而实现含储热火电机组储热容量的合理配置，具有科学合理，容量配置准确，效果好等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统分析领域，是一种计及调峰成本的含储热火电机组储热容量配置方法。

背景技术

燃煤火力发电现在及未来的相当长的一段时间内都将是我国能源系统的重要组成部分。最近几年来，在国家节能减排的政策鼓励及日益加大的环保压力下，我国煤电节能减排工作取得了显著成效，在污染物排放方面，2014年烟尘排放量占全国烟尘总排放量的5.6％；二氧化硫排放量占全国总排放量的31.1％；氮氧化物排放量占全国总排放量的31.6％。随着全社会用电需求增速放缓以及可再生能源的大规模发展，火电利用小时数将会逐年下降，为此提升火电机组运行灵活性，大规模参与电网深度调峰将是大势所趋。

在我国三北地区，热电联产机组比重大，水电、纯凝机组等可调峰电源稀缺，调峰困难已经成为电网运行中最为突出的问题。以东北电网为例，其目前的电源结构中，火电占总装机的70％，风电占总装机的20％，核电机组也在陆续投运。在冬季采暖期，供热机组运行容量占火电机组运行总容量的70％，热电机组按“以热定电”方式运行，调峰能力仅为10％左右，使得风电消纳问题更为突出。上述情况导致了东北电网调峰困难的三个严重后果：一是电网低谷电力平衡异常困难，调度压力巨大，增加了电网安全运行风险；二是电网消纳风电、光电及核电等新能源的能力严重不足，弃风问题十分突出，不利于地区节能减排和能源结构转型升级；三是电网调峰与火电机组供热之间矛盾突出，影响居民冬季供暖安全，存在引发民生问题的风险。

2016年6月国家能源局发布了《关于火电灵活性改造试点项目的通知》，通知中列出的试点项目共16个。2016年3月，五部委联合下发热电联产管理办法，办法中明确提出“为提高系统调峰能力，保障系统安全，热电联产机组按照国家有关规定要求安装蓄热装置”。东北地区已经开始执行热电联产机组有偿调峰的政策。火电机组在未来几年持续低负荷运行且深度调峰即将成为常态。

目前，实现热电解耦，进行供热机组调峰的主要方法有以下几种:设置电热锅炉，增加蓄热装置、新增电加热热网循环水装置、汽轮机双背压改造等措施。储热装置在丹麦、挪威、芬兰等欧洲国家有着比较成熟的应用经验，使用效果较好，投资少见效快，且对机组调峰、故障停机等具有较好的缓冲作用。利用储热装置进行供热机组调峰，实现热电解耦必将成为今后供热机组发展的一个方向。因此，综合考虑储热本体成本和电力系统效益，确定合理的火电机储热容量，对于火电机组在调峰辅助服务中的价值意义重大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，以热电解耦为前提，从火电机组运行特性入手，分析火电机组发电并网对电网调峰产生的影响，并在此基础上提出一种计及调峰成本的含储热火电机组储热容量配置方法，以经济性为基础，找到了储热成本、调峰成本与储热容量的平衡点，从而实现含储热火电机组储热容量的合理配置，具有科学合理，容量配置准确，效果好等优点。

解决其技术问题采用的方案是：一种计及调峰成本的含储热火电机组储热容量配置方法，其特征是，以热电解耦为前提，从火电机组运行特性入手，分析火电机组发电并网对电网调峰产生的影响，并在此基础上提出一种计及调峰成本的含储热火电机组储热容量配置方法，以经济性为基础，找到了储热成本、调峰成本与储热容量的平衡点，具体包括以下步骤：

1)火电机组调峰运行特性分析

当火电机组平均负荷率在机组最大处理和最小运行方式出力之间时提供基本调峰辅助服务，火电机组平均负荷率小于或等于机组最小运行方式出力时提供有偿深度调峰辅助服务。火电机组深度调峰交易采用“阶梯式”报价方式和价格机制；