国投靖远第二发电厂电极锅炉参与甘肃电网调峰
发布者:xylona | 来源:国网甘肃省电力公司 | 0评论 | 852查看 | 2021-02-22 11:51:16    

2021年2月13日,国网甘肃省电力公司正式调用国投靖远第二发电有限公司两台电极锅炉(装机容量2*50MW)参与电网调峰,增加调峰能力100兆瓦,这标志着甘肃电网火电机组热电解耦取得了新的突破。电极锅炉参与电网调峰,将有效提高供热机组运行的灵活性和系统调峰能力,并在促进新能源消纳方面发挥重要的作用。


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图:国投靖远第二发电有限公司厂房


据了解,热电解耦是通过对热电机组进行技术改造,将供热产生的电负荷就近消纳或者直接转化为热能储存,在需要供热时通过热电厂的管网送出,以此压低机组负荷运行。通过这种方式,将热电厂的热电产出解耦,削弱用户之间的热负荷的关系,打破“以热定电”的模式,实现热电解耦。在供暖季将发电的空间腾挪出来,给新能源机组创造电能消纳的条件。


目前,甘肃电网装机容量5620万千瓦,其中新能源装机2354万千瓦,省内最大用电负荷仅1731万千瓦,新能源消纳矛盾突出。国网甘肃省电力公司克服新能源占比高、用电负荷小等种种困难,多措并举,新能源利用率从2016年的60%提升至2020年的95%,在可再生能源消纳和发展方面取得了巨大成就。根据“十四五”规划,新能源装机增速远高于负荷增速,消纳矛盾会进一步凸显。


因电源结构不合理,系统调峰能力严重不足。新能源的随机性、波动性、间歇性特性决定了要实现其有效消纳,必须拥有相应规模的常规能源作为调峰电源。甘肃电网水电装机规模较小,且大多为不可调节的径流式水电,而网内70%的煤电均为供热机组,供热机组设计原理中,机组供热能力与发电负荷成正比,制约机组参与深度调峰,为了确保供热安全,供热期无法将发电负荷调至过低,因此供热机组不能参与电网深度调峰,电网目前的调峰能力和调峰需求之间的矛盾愈发尖锐,低谷时缺乏调峰手段的问题更为突出。在此形势下,如何提高火电机组深度调峰能力,使之随时能根据电网需求大幅度调节负荷,成为提高新能源利用率的最有效的措施之一,让煤电机组在电网中的作用从“挑大梁”向“让路”乃至“托底”转向。


2018年4月1日,甘肃电网开展火电机组深调峰辅助服务市场以来,火电机组累计收益19亿元,以经济补偿杠杆促进火电机组实施技术改造,经过多年探索和尝试,甘肃电网火电机组实现36%的调峰能力,大大提高了甘肃电网新能源利用率。


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图:国投靖远第二发电有限公司电极锅炉及#7、8机组控制室


尽管如此,网内调峰能力仍然不足,尽快推进热电解耦工作成为当前提高火电机组调峰能力和促进新能源消纳的最有效手段。


当国内还在为“热电解耦”的成绩与不足产生各种争议时,国网甘肃省电力公司和靖远二厂拿出“第一个吃螃蟹”的勇气,将其付诸实施。据悉,靖远二厂7、8号机组灵活性改造项目,作为全省首家热电解耦改造试点项目,通过配置两台容量50兆瓦可无极调节的电锅炉和一个常压储热水罐,对电厂进行储热调峰改造。运行中将1、2号电极锅炉视为7、8号机组参与深度调峰的专用设施,根据新能源发电情况,调整电极锅炉、储热水罐和发电机组运行状态。


针对燃煤机组弹性运行控制、增加储热装置以实现“热电解耦”,在调峰困难时段通过电极锅炉供热,火电机组降低出力;在调峰有余量的时段,火电机组增加出力,通过机组本身供热,根据新能源发电富裕程度灵活切换,提高火电机组运行灵活性的同时,确保供热和电网安全稳定运行。


实施热电解耦,让供热机组所带的电负荷与承担的热负荷相互不影响,电和热“两条腿”走路。靖远二厂实施热电解耦后,机组在20%的负荷下,仍能满足所带310万平方米的供暖需求,一个供暖季,可增发甘肃新能源电量5000万千瓦时。


靖远二厂电极锅炉投产并顺利参与系统调峰,在提高了供热机组的运行灵活性和电网调峰能力的同时,提升了甘肃新能源利用率,推动了国家第一批火电灵活性改造试点项目顺利实施,将为网内乃至全国热电解耦提供甘肃经验。

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