论文部分内容阅读
开展热电联产机组灵活性改造,是提升风电等可再生能源消纳水平的重要手段。成熟的弃风消纳方案无需对汽机本体开展大规模改造,主要有配置储热罐方案和电锅炉改造方案,这些方案经济、灵活,在工程实际中广泛应用,对降低弃风率都是行之有效的。首先,本文分析研究了东北某区域电网风电消纳能力现状,建立了热电联产机组的电—热特性关系,对机组进行变工况计算,得到热负荷约束条件下机组的最大电负荷与最小电负荷,对调峰范围进行了确定。其次,分析了机组配置储热罐和电锅炉参与调峰后的热电特性、运行灵活性及调峰能力。同时对储热罐和电锅炉的运行模式及约束限制条件进行了分析,在调峰目标函数下采用特征日法对机组配置电锅炉及储热罐的最佳容量进行了计算。结果表明,最大调峰能力下的电锅炉最大功率为178.28MW,储热罐的最大储热容量为1000MWh。由于储热罐的最佳容量既不是由采暖期最大调峰增量和平均调峰需求量决定的,也不是由最大供热负荷决定的,而是由机组的全年深度调峰空间决定的,所以在机组全年深度调峰空间下储热罐的最佳蓄热容量为770MWh。800MWh是不计初投资的全年收益最大的储热罐最佳储热容量。但是如果计算改造初投资,最佳储热容量为430MWh,此时储热罐对应10年的利润指标最大。如果计算电锅炉的初投资,功率为170MW时,对应10年的利润指标最大。然后,根据风场发电功率和热网负荷的偏差分析热电机组的目标函数,对不同消纳方案下的利润水平、煤耗水平、环保水平进行评估。对于平均弃风率24.15%而言,在同一采暖周期内采用储热罐的弃风率降低3.72%,采用电锅炉的弃风率降低22.57%。同时,在机组改造前耗煤量一定的条件下,在同一采暖周期内采用储热罐方案使耗煤量降低了0.25%,约为1172吨。采用电锅炉方案反而使耗煤量增加了2.98%,约为13698.24吨。最后,通过分析热网和风场的负荷偏差,风电负荷及供热负荷在±5%偏差范围内,对煤耗水平及弃风率的影响不大,对调峰总收益的影响较大。