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有这么一家火电厂 发电“越少越赚钱 ”它是如何做到的?(2)

日期:2018-12-06

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  火电调峰新常态绝缘子
  电力即发即用难以储存的特性,在越来越多不稳定的新能源接入之后,对电网的安全稳定运营提出了巨大挑战,因此,调峰电源的重要性愈加突出。目前,我国以抽水蓄能电站、燃气发电机组等为主要调峰电源,但随着新能源接入量的迅速增加,上述电源的调峰能力越来越“力不从心”。
  而近几年来,全国经济进入新常态,全社会用电量增速大幅放缓,而火电机组的建设却未因此停歇,这造成了全国范围内火电装机大幅过剩,2016年,我国火电设备利用小时数仅为4165小时,创下52年来新低。
  一边是电网亟需调峰电源,一边是火电机组的严重过剩,而火电调峰又具有一定的优势,对火电进行灵活性改造,增加火电机组的深度调峰能力自然就成了政策必然选项。
  2015年11月,《关于有序放开发用电计划的实施意见》中明确指出,“提高调峰灵活性,为消纳可再生能源腾出调峰空间”,这预示着火电在能源供给中的角色将从基础性、常规性能源向调峰、备用能源转变。
  2016年7月,国家能源局出台了《关于下达火电灵活性改造试点项目的通知》一文,并确定了第一批16个项目为灵活性改造的试点,庄电公司就是其中之一。
  随着新能源接入量越来越大,电网削峰填谷变得越来越困难。截至2016年底,我国风电装机为1.5亿千瓦,光伏装机也达到了7000万千瓦以上,上述新能源电源间歇性地向电网输送电力,给电网的安全稳定运行带来了巨大负担。
  “三北”地区是我国新能源装机最大的区域,随着并网容量的增加,电网面临的压力也会越大,加上这一地区经济增速放缓,全社会用电量不升反降,电网受到的冲击更甚。以辽宁电网为例,2016年该省调直调机组为3641万千瓦,其中火电2387万千瓦,占比65.8%,风电694万千瓦,占比19.07%,核电447万千瓦,占比12.29%,水电和光伏101万千瓦,占比2.8%。避雷器
  上述数据显示,该省清洁能源占比持续增加,供热火电装机比不断提高,造成电网的调峰能力持续下降,这种情况下,作为大容量电源的火电调峰就显得尤为重要。据庄电公司运行部主任张国富介绍,当辽宁地区来风增加,风电运行负荷达到300千瓦以上时,庄电公司就会进行深度调峰。
  2017年春节期间,由于工业企业放假停工,全社会用电量急剧减少,而东北地区为保证居民供暖,热电机组很难压低负荷,这种情况下,庄电公司连续进行了213小时的30%负荷的低谷运行,为电网调峰做出了巨大贡献。
  另一方面,火电调峰还具有一个独特的优势,即压低和攀高都很灵活。新能源发电具有不稳定的特性,如果风力骤减,就会出现供电缺口,这时就需要火电机组快速攀升以保持电网稳定。“一小时之内,我们可以实现从18万千瓦发电负荷上升到最高负荷60万千瓦,当然也可以实现一个小时内降到最低负荷,”李泓称。
  火电调峰新常态
  然而,火电机组的灵活性改造并非看上去那么简单,企业也绝非一朝一夕能够实现深度调峰。事实上,深度调峰的安全风险显而易见,用李泓自己的话说,这是在“刀尖上跳舞,在钢丝绳上耍大刀”。
  目前,发电机组的性能越来越优越,容量越来越大,设备厂商设计发电机组的初衷是提高容量,增加发电量,而火电大机组压低负荷运行,实际上是与机组设计初衷相违背的,因此压谷调峰会存在很大的技术风险。
  庄电公司最初的最低运行负荷为24万千瓦,后来压低到20万千瓦,而从20万千瓦压低到18万过程中,技术人员经历了很长时间的煎熬。运行部主任张国富介绍称,在这一次调试过程中,项目的所有参与者三天三夜都没有离开过工作岗位,调试的难度之大可见一斑。
  “国内火电机组压低到额定负荷的30%,在国内没有先例,所有指标都压着红线在运行,技术人员承受的压力可想而知”,总经理李泓说。而在百公里外辽宁某电厂,为增加调峰能力,压低运行负荷,2016年就出现过在21万千瓦运行时,最终跳机的技术事故。
  另一方面,灵活性改造更需要时间积累和技术的沉淀,据李泓介绍,庄电公司在国家政策出台之前,就一直对机组进行技术改造,机组的变频器、引风机、循环泵等部件,之前都进行过相关的改造和完善,有了一定的积累和技术储备,这才使政策出台之后,庄电公司在深度调峰能力上拔得头筹。
  大容量的火电机组压谷调峰是典型的“大马拉小车”,长期压着指标的红线运行也会对设备带来一定的损害。据庄电公司锅炉高级主管姜建华介绍,长期低负荷运行,锅炉、汽轮机的磨损会有所增加,而度电煤耗也会有所上升。
  “参与压谷调峰,尽管会有一些政策收益,但却也是迫不得已的无奈之举。”总经理李泓也道出了自己的苦衷。
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