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热电联产机组调峰经济性研究

热电联产机组调峰经济性研究

作者：何晓燕华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

近年来我国社会经济呈高速发展趋势,国民经济得到进一步提升,绿色可再生能源受到的关注日渐增多。目前清洁能源装机容量持续增加,可再生能源的规模日渐增长,对电网调峰提出更高要求。在我国,火电机组装机量在总装机量中的比重过半,调峰... 详细信息

近年来我国社会经济呈高速发展趋势,国民经济得到进一步提升,绿色可再生能源受到的关注日渐增多。目前清洁能源装机容量持续增加,可再生能源的规模日渐增长,对电网调峰提出更高要求。在我国,火电机组装机量在总装机量中的比重过半,调峰重任由火电机组承担。由于北方地区冬季采暖量大,受“以热定电”限制,热电联产机组电负荷降低困难,电网可调峰容量不够充足,造成“风热冲突”。为缓解严峻的调峰局势,我国各地区陆续出台调峰辅助服务市场相关政策,给与参与调峰的机组经济补偿,提升机组对参与电网调峰的积极性。为了探究热电联产机组参与电网调峰的经济性,本文从经济性、环保性、安全性等方面对机组生产成本进行了细致的分析,考虑热电联产机组自身发电的同时能够供热的特性,选取合适的热电成本分摊方法,建立机组供电与供热的单位成本模型。结合相关电力调峰政策,分析调峰补偿与分摊机制,建立热电联产机组调峰经济性模型,反映热电联产机组参与调峰的经济性。本文对案例机组的纯凝工况与采暖工况下的机组成本和调峰效益进行计算,分析机组的调峰能力。发现燃煤成本在机组成本中占比较重,降低燃煤成本是降低机组成本的关键;供热机组在供热量增加时,调峰所受限制越重。在对机组进行供热改造后,求取机组电热特性曲线,对供热改造后机组不同供热量下的调峰效益进行分析。结果表明,供热改造后机组供热量增加,整体最小发电出力减小,能够为电网消纳可再生能源提供大量空间,有效缓解“风热冲突”现象。

关键词：热电联产调峰补偿电锅炉高背压调峰经济性

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信息时代下燃煤发电机组的调峰经济性研究

中国产经 2023年第10期 63-65页

作者：刘涛陕西陕煤黄陵矿业煤矸石发电有限公司

本文针对信息时代下燃煤发电机组的调峰经济性进行系统研究,介绍了调峰对机组经济性的影响,分析了具体算例,包括以BP神经网络为基础的资源消耗预测、实时度电成本预测、调峰补偿报价预测和研究结论,希望能给相关人士提供有效参考。

关键词：信息时代燃煤发电机组调峰经济性

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基于最小二乘法的煤耗预测在火电调峰经济性中的应用

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湖南电力 2021年第1期41卷 6-10页

作者：肖志波王磊袁旭司马波勇蒋磊华能湖南岳阳发电有限公司湖南岳阳414002

将某电厂300MW发电机组近一年内各个负荷率对应的煤耗数据进行筛选和预处理,并以此构建数据集,运用基于最小二乘原理的曲线拟合方法,给出机组煤耗预测模型。以机组不参与调峰和机组参与调峰两种情况下每小时实际效益差为目标函数,计算... 详细信息

将某电厂300MW发电机组近一年内各个负荷率对应的煤耗数据进行筛选和预处理,并以此构建数据集,运用基于最小二乘原理的曲线拟合方法,给出机组煤耗预测模型。以机组不参与调峰和机组参与调峰两种情况下每小时实际效益差为目标函数,计算出电厂参与调峰最低补偿电价,为电厂调峰竞价决策提供参考依据。最后,分析机组煤耗及调峰负荷率对该火电厂调峰经济性的影响。

关键词：最小二乘法煤耗预测最低调峰补偿电价调峰经济性

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基于㶲分析的热电联产机组调峰能耗评价方法

中国电机工程学报 2024年第16期44卷 6529-6542,I0020页

作者：张艺晨卫慧敏徐磊杜小泽电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

为定量评价燃煤发电热电联产机组供热期调峰的经济性,根据热电联产生产流程将蒸汽划分为凝汽流与供热流,分析机组参与调峰运行时凝汽流与供热流流量的变化,揭示热电联产调峰的本质。根据发电侧、供热侧的调峰深度,定量给出发电、供热调... 详细信息

为定量评价燃煤发电热电联产机组供热期调峰的经济性,根据热电联产生产流程将蒸汽划分为凝汽流与供热流,分析机组参与调峰运行时凝汽流与供热流流量的变化,揭示热电联产调峰的本质。根据发电侧、供热侧的调峰深度,定量给出发电、供热调峰导致的附加能耗,作为机组调峰经济性定量评价指标,并明确其适用条件。基于蒸汽循环流程开展㶲平衡和能量平衡分析,提出热电分摊新思路,给出调峰附加能耗计算方法。以实际350 MW供热机组为案例,验证指标的合理性。结果表明,机组在供热流“以热定电”流量基础上,改变凝汽流流量以调节电出力;深度调峰运行模式下,调峰前后供热负荷不变是调峰附加能耗成立的条件。调峰附加能耗定量表征热电联产调峰能效水平,结合热电可行域直观表示不同调峰方式的适用范围,可为调峰方式选择和运行策略制定提供理论依据。

关键词：热电联产调峰附加能耗调峰经济性凝汽流供热流

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燃煤发电机组调峰方式及补偿机制研究

燃煤发电机组调峰方式及补偿机制研究

作者：李柯润华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

能源与电力是国家的生命线与活力源,为经济的发展提供不竭动力。随着新能源电力系统不断推进,可再生能源的发电装机容量在系统中占比日益增加,燃煤发电机组调峰形势日益严峻。新常态下,频繁、深度调峰对燃煤机组发电效益提出了严峻挑战... 详细信息

能源与电力是国家的生命线与活力源,为经济的发展提供不竭动力。随着新能源电力系统不断推进,可再生能源的发电装机容量在系统中占比日益增加,燃煤发电机组调峰形势日益严峻。新常态下,频繁、深度调峰对燃煤机组发电效益提出了严峻挑战。自2016年起,各个地区相继出台试行电力辅助服务运营规则,对参与调峰的机组给予一定的鼓励与补偿。现有的调峰补偿机制多为划定统一的电厂补偿界限,也少有考虑环境因素。为了使火电厂能够获得公平的调峰补偿金额,提高其参与区域调峰的积极性,对环境保护给予一定重视以及为了探究火电机组参与调峰的经济性,以应对调峰带来的不利影响。本文分析了当前的火电机组调峰补偿现状以及深度调峰经济性现状,通过建立兼顾火电机组经济性与环保性的模型,得出了更为合理的调峰补偿界限。建立比较矩阵并通过模糊处理,提出环保补偿系数的概念,完善了现有的调峰补偿机制。提出实时度电成本模型,建立了机组效益测算与调峰补偿报价预测模型。通过使用滑动窗口与BP神经网络等数据挖掘方法,对案例机组实时度电成本进行了预测分析,并最终求得不同效益下可申报的补偿报价,为机组调峰策略提供数据参考。研究结果表明:改进后的调峰补偿模型以收支平衡点为划分界限,提高了补偿电量进而提高了补偿金额,能够提高火电机组参与调峰的积极性。通过引入环保补偿系数,以机组的排放情况修正补偿金额,也是其对环境保护给予足够的重视。对电厂实时成本的预测分析表明将大数据技术应用于电厂实际是可行的、有效的。对间接空冷机组而言,环境温度、环境风速与机组负荷同时影响着机组的实时成本预测结果;随着环境温度的降低,尤其0℃以下,度电成本会出现再次升高的趋势;而环境风速会增加机组发电成本,但是随着风速的增加,存在一个经济性最差的临界点。成本的预测能够得出不同环境参数下的补偿报价,为机组的调峰策略提供数据支持。

关键词：火电机组调峰补偿环保性调峰经济性预测分析

抽水蓄能辅助燃煤机组深度调峰的电力系统经济调度

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抽水蓄能辅助燃煤机组深度调峰的电力系统经济调度

作者：许冰倩华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

规模风电并网增加了系统调峰压力,目前由燃煤机组承担主要调峰任务,需要频繁参与深度调峰。但当前传统燃煤机组调峰深度普遍已达下限,阻碍了风电进一步发展。为了进一步提高机组调峰能力,我国政策鼓励燃煤机组进行灵活性改造,但其频繁... 详细信息

规模风电并网增加了系统调峰压力,目前由燃煤机组承担主要调峰任务,需要频繁参与深度调峰。但当前传统燃煤机组调峰深度普遍已达下限,阻碍了风电进一步发展。为了进一步提高机组调峰能力,我国政策鼓励燃煤机组进行灵活性改造,但其频繁深调仍将产生高昂的能耗成本。同时,目前具有快速调节性能的抽蓄电站运行效率低下。据此,本文研究抽水蓄能辅助燃煤机组深度调峰的经济调度问题,主要研究内容如下:(1)总结提升负荷侧运行灵活性的技术方法,重点研究分布式发电市场化交易。分析交易特点,总结3种典型交易模式,并结合国外现有试点成果对我国现阶段试点的开展提出建议。认为在目前的技术水平和市场条件下,负荷侧灵活性提升的作用较为有限,电力系统灵活性的提高仍需主要依赖燃煤机组灵活性改造。(2)从电源侧研究了燃煤机组灵活性改造技术,建立计及燃煤机组隐性成本的能耗成本模型,提出考虑燃煤机组深度调峰的经济调度策略。以10机系统为例,验证所提策略的有效性。结果表明,所提策略能够有效减少燃煤机组在深度调峰阶段的调峰频次;计及调峰补偿前后的单位发电成本均较传统调度方案有明显下降,所提策略具有良好的经济效益。(3)提出一种抽蓄辅助燃煤机组深度调峰的经济调度策略。根据高波动性风电出力给燃煤机组带来的调峰压力,结合抽蓄电站运行效率低下的问题,建立抽蓄辅助燃煤机组深调的经济调度策略,仿真验证所提策略的有效性;引入替代效益,分析所提策略的适用性。结果表明,所提策略能有效减少燃煤机组在深调阶段的调峰时长,提高抽蓄利用率和电网调度经济性。

关键词：深度调峰燃煤机组抽水蓄能经济调度调峰经济性分布式发电市场化交易

压缩二氧化碳储能与碳捕集燃煤机组的耦合系统性能研究

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压缩二氧化碳储能与碳捕集燃煤机组的耦合系统性能研究

作者：胡东子华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

“双碳”目标下我国将构建以可再生能源为主体的新型电力系统,然而其间歇性与波动性快速消耗电力系统灵活调节资源,对电力系统调节能力提出了巨大需求。这使得传统燃煤机组在电力系统中从供电主体转向稳定电网供给需求和满足电网灵活调... 详细信息

“双碳”目标下我国将构建以可再生能源为主体的新型电力系统,然而其间歇性与波动性快速消耗电力系统灵活调节资源,对电力系统调节能力提出了巨大需求。这使得传统燃煤机组在电力系统中从供电主体转向稳定电网供给需求和满足电网灵活调控的角色,同时燃煤机组为减少二氧化碳的排放应推进碳捕集应用。储能是实现电力系统转型的关键支撑技术之一,压缩二氧化碳储能技术具有储能效率高、寿命长、排放低等优点,易与碳捕集系统耦合,实现碳捕集的二氧化碳工质化利用。基于此,本文提出了燃煤机组耦合压缩二氧化碳储能的新型能源系统,创新利用碳捕集流程,建立了耦合系统热力学模型与经济模型,对跨临界二氧化碳储能/超临界二氧化碳储能耦合系统展开热力学特性分析,并进一步开展了系统调峰特性分析和经济性分析。研究结果表明:燃煤机组耦合压缩二氧化碳储能系统其调峰性能会随着储释能时间比的增大以及调峰深度的增加而降低;相比碳捕集燃煤机组自身调峰,耦合系统具有更好的调峰性能,并随着储释能时间比的增加这一优势会被扩大。跨临界压缩二氧化碳储能耦合系统研究得到:系统最佳耦合方式为在谷电时段直接使用碳捕集系统压缩机组,在峰电时段,利用汽轮机过热蒸汽加热高压CO2;当储/释时间比为2.16时,耦合系统相比于碳捕集燃煤机组一个储/释周期内热效率和?效率分别提高0.45%和0.37%,煤耗减少24.9g/kWh;此时跨临界压缩二氧化碳储能系统储能效率为70.7%。超临界压缩二氧化碳储能耦合系统研究得到:超临界压缩二氧化碳储能系统有纯储电模式与储电+储热模式,两种模式均可优化耦合系统调峰性能,拓展深度调峰范围,其中纯储电模式下耦合系统有更好的热力学性能,而储电+储热模式下耦合系统可以利用较少工质实现耦合系统调峰灵活性优化。超临界二氧化碳储能耦合系统调峰经济性表明,耦合系统发电成本低于碳捕集燃煤机组发电成本,减少发电成本0.0124元/kWh,降低2.1%。耦合系统与碳捕集燃煤机组CO2减排成本均会随机组年运行时间的增加而降低。相比于碳捕集燃煤机组,本文设计工况下耦合系统CO2减排成本效果和经济效益显著,最多可减少12.473元/tCO2,降低5.9%。耦合系统最佳日收益为6.33万元,相比碳捕集燃煤机组收益增加18.49万元。

关键词：压缩二氧化碳储能碳捕集燃煤机组热力学分析调峰经济性

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我国天然气储气调峰设施发展研究

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