[发明专利]基于碳减排的多能互补热电联供系统的电热负荷调度方法

说明书

本发明公开了一种基于碳减排的多能互补热电联供系统的电热负荷调度方法，属于热电联产技术领域，多能互补热电联供系统包括热力发电厂、风电场、光伏电站和电储热热力站；热电联产机组设置有余热回收供热装置和机组抽汽供热装置，风电场和光伏电站均设置有电储热供热装置，并确定了不同供热与发电工况下的碳排放因子及基于碳减排的电热负荷调度方法。本发明以整体系统的碳排放总量最小为约束条件，制定电热负荷调度方法，从而保证了在满足任何供能需求的情况下，都能使得多能互补供热系统的碳排放总量最小。

技术领域

本发明涉及热电联产技术领域，具体涉及一种基于碳减排的多能互补热电联供系统的电热负荷调度方法。

背景技术

随着国家能源转型的快速推进，已经形成了以热电联产机组承担基础热负荷、其他能源承担尖峰供热负荷的多能互补供热系统。然而，针对不同的供热方式，以及不同的发电方式与同一发电方式的不同工况，所产生的碳排放因子也不同。由此，针对具有多能源组合、多种供能耦合的多能互补供热系统，如何在满足不同供能需求的前提下，使得多能互补供热系统的碳排放最小，是当前急需解决的关键技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、性能可靠的基于碳减排的多能互补热电联供系统的电热负荷调度方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于碳减排的多能互补热电联供系统的电热负荷调度方法，其特征是，多能互补热电联供系统包括热力发电厂、风电场、光伏电站和电储热热力站；所述热力发电厂设置有热电联产机组，该热电联产机组生产的电力外供给电网，所述热电联产机组同时连接有余热回收供热装置和机组抽汽供热装置，该余热回收供热装置和机组抽汽供热装置生产的热量外供给热网；所述风电场设置有风力发电机组，该风力发电机组生产的电力外供给电网，所述风力发电机组连接有电储热供热装置，该电储热供热装置生产的热量外供给热网；所述光伏电站设置有光伏发电机组，该光伏发电机组生产的电力外供给电网，所述光伏发电机组连接有电储热供热装置，该电储热供热装置生产的热量外供给热网；所述电储热热力站设置有采暖热力站和电储热供热装置，该电储热供热装置利用电网提供的电力生产热量，然后通过采暖热力站外供给热网；

电热负荷调度方法包括下列步骤：

(一)结合热力发电厂的不同供热方式，得出热电联产机组在某一主蒸汽进汽量运行工况下的供电煤耗计算模型为公式(1)：

W^r＝W^r0-f₀₁(Q^h)-f₀₂(Q^d) (1)

式中：W^r0是指热电联产机组在该主蒸汽进汽量运行工况下纯凝运行对应的供电煤耗，单位为kg/kWh，通过查询由热电联产机组历史不同纯凝工况运行对应供电煤耗组成的数据库，获取该工况下的纯凝运行供电煤耗值；

f₀₁(Q^h)是指余热回收供热装置对外供热负荷Q^h使得热电联产机组的供电煤耗降低值，计算公式为其中：P^r为热电联产机组在当前供热工况下的供电负荷，x₁为比例常数，是指余热回收供热装置单位供热负荷使得热电联产机组供电过程产生的节煤值；

f₀₂(Q^d)是指机组抽汽供热装置对外供热负荷Q^d使得热电联产机组的供电煤耗降低值，计算公式为其中：P^r为热电联产机组在当前供热工况下的供电负荷，x₂为比例常数，是指机组抽汽供热装置单位供热负荷使得热电联产机组供电过程产生的节煤值；

由此，得出热电联产机组在某一主蒸汽进汽量运行工况下的碳排放因子计算模型为公式(2)：