利用系统热惯性的热电联产电力调峰-综合新能源论文(1)

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翻新时间：2023-03-25

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利用系统热惯性的热电联产电力调峰-综合新能源论文(1)

六五期间，我国将以热定电作为发展热电联产的基本方针。以热定电要求在热电厂的设计中，根据供暖热负荷选择铺炉和汽轮机发电机组的容量和类型，将电作为供热的副产品，同时应保证供热系统的连续稳定运行。

随着经济的发展，我国电力市场呈现出新的特点：电力系统中的电力负荷峰谷差不断增大，热电成为电力系统运行中亟待解决的问题。热电厂采用以热定电的运行模式会造成电力负荷低谷期发电量过剩，而电力负荷高峰期发电量不足，不利于解决电力负荷的峰谷差问题。

以热定电的运行模式已不适应现阶段同内电力、供热市场的要求，同时面临着新的运行模式的挑战。本文对利用热网和建筑物的热惯性实施的热电联产电力调峰运行模式的可行性进行研究。

1 我国电力行业的现状电力系统中存在的电力负荷峰谷差在逐年增长[1，2]。随着经济的发展，一方面，近几年来商业用电以每年20%～30%的幅度增长，此类电力负荷绝大部分集中在电力负荷高峰期。

另一方面，随着国营大中型企业的产业、产品结构的调整，原可通过计划用电行政手段强制安排到夜间生产的企业，逐渐恢复到白天生产，使低谷电力负荷下降。电力负荷峰谷差的增大使电力设备平均利用时间下降、发电效率下降、经济效益降低并威胁到电网的安全运行。

2003年9月，全国电价工作会议传达了国务院颁布的《电价改革方案》。电价改革将成为建立和培育电力市场、优化配置电力资源、调整各种利益关系的重要手段，要推行灵活的峰谷电价制度。

电力企业实施峰谷电价制度是优化配置电力资源及实现电网经济运行的有效手段，是解决我国电力系统中日益突出的电力负荷峰谷差问题的基础。由于电力市场的变化，不同地区的电力部门采取了不同的政策，使热电厂的处境也各不相同。

有些地区电力部门限定热电厂的年发电量或规定热电厂发电量曲线，热电厂超额发电得不到收益。在电力负荷低谷期多发电导致冲击电网时还要被罚款，为避免这类情况的发生，热电厂甚至直接将运行中的发电机组强行解列。

在此环境下，各热电厂年发电量减少，使热电厂经济效益下降，同时直接影响热电机组产热量。当热电机组产热量不能满足需要时，有的热电厂采取少发电或采取带厂用电的运行模式满足供热要求，甚军直接使用热电机组发电用蒸汽供热，增加了分产供热份额。

有些地区电力部门要求热电厂按峰谷两班制运行。并加大峰谷电价差，鼓励增大峰谷比运行。

这些热电厂在设法满足供热要求的同时，谷期电价低时少发电，将抽汽凝汽式热电机组按两班制运行，将背压式热电机组只用于负担本热电厂用电，当热电机组供热量不足时甚至使用热电机组发电用蒸汽直接供热，峰期电价时抽汽凝汽和背压式热电机组则尽量多发电。这同样增加了分产供热份额，然而电价的峰谷差却使得热电厂从发电上获得补偿。

2 热电联产电力调峰运行模式 1999年，付林提出了热电联产电力调峰运行模式，这一运行模式要求热电厂在不影响供热质量的条件下参与电力调峰，从而使其对电网的影响由消极转为积极，并可降低调峰电站造价，提高电力负荷低谷期电网系统的发电效率，对于保证电力系统的安全运行和提高经济效益有重要的意义。同时，在峰谷电价制度下，这一运行模式又可提高热电厂自身的经济效益，从而有可能降低供热成本。

因此，热电联产电力调峰运行模式可使热电厂、电力系统和热用户三者受益。热电联产系统参与电力调峰时，热电机组的运行上况随电力负荷的变化不断进行调整，电力负荷高峰期间多发电，电力低谷期间少发电甚至不发电。

受热电机组本身调节范围的限制，热电机组发电量的变化往往引起产热最的变化，形成了电、热负荷之间的不匹配问题。解决电、热负荷不匹配问题是实现热电联产电力调峰运行模式的关键。

2．1 解决电、热负荷不匹配的方法 ①增加蓄热装置[3，4]。在热电机组产热量较大时，除满足供暖热负荷外，同时将部分热量储存在蓄热装置中。

在热电机组产热量较小时，不足的热量可由蓄热装置来提供。通过蓄热装置的蓄热和放热，可协调热电机组参与电力调峰同时又必须保持供热量不变之间的矛盾。