考虑附加成本的燃气机组深度调峰及电力系统能源效率

林 俐, 田欣雨, 蔡雪瑄

(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学), 北京市 102206)

0 引言

由于新能源出力的随机不确定性及源荷分布不平衡,区域电力系统的调峰压力日益加大[1-2]。国内电网的调峰任务主要由火电机组承担,系统自身的快速调节电源比例较低。在新能源并网比例大的电网,火电机组年利用小时数已逐年降低,2016年仅为3 785 h,机组已长期工作在较低负荷状态,向下调节功率的空间大幅下降,严重限制了新能源消纳。

对燃煤机组进行改造,利用燃煤机组深度调峰是解决该问题一个思路。但是燃煤机组变负荷灵活性不足,长期低负荷运行时的能耗较高、经济性较差,排放的污染物远高于基本负荷运行时的排放量,环境污染严重。面对今后越来越严峻的环保形势和不断增长的调峰需求,燃煤机组调峰已受到质疑。

燃气机组建设周期短、启停速度快、调节范围广,排放污染少、效率高,理论上是十分理想的调峰电源[3]。但由于现阶段燃气机组发电成本较高[4],特别是在北京、上海等环保要求高的大城市,燃气机组多承担调节性发电任务,燃气机组参与系统调峰后系统的经济性尚不明确。因此,有必要研究燃气机组的调峰能力、调峰成本,以及燃气机组参与电力系统深度调峰的可行性与经济性,为提升电力系统调峰能力,促进可再生能源消纳,提高电力系统能源效率提供理论参考。

目前,与燃煤机组类似,燃气机组发电成本可用常规气耗成本表示,且燃气机组一般不参与深调。……