供需側調峰方式對電力系統(tǒng)能效影響分析.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟進入新常態(tài)，電力需求放緩，電力增長的空間遠低于預期，特別是煤電利用小時數(shù)逐年下降。同時，電網(wǎng)調峰能耗與國際先進水平差距較大，當前中國電力系統(tǒng)調峰能耗高，電網(wǎng)調峰的職能與結構依然較為單一，主要是由煤電機組低負荷調峰?？稍偕茉床⒕W(wǎng)參與調峰比例較低，調峰能效亟待提高。本文根據(jù)《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》、“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源建設中的相關要求，系統(tǒng)地分析了供需側調峰方式對電力系統(tǒng)能效影響的關鍵因素，以及實現(xiàn)系統(tǒng)能效提升

2、的途徑和方法。實現(xiàn)多類型能源互補優(yōu)化，使得系統(tǒng)最大限度地開發(fā)利用可再生能源與清潔能源、最大幅度地提高系統(tǒng)調峰能效，取得了一些有理論意義和工程實用價值的研究成果。本文主要研究內容和所取得的研究成果如下:
　　(1)煤電兩班制與抽水蓄能聯(lián)合調峰方式優(yōu)化。煤電機組低負荷調峰期間，脫硝系統(tǒng)通常無法正常投用，已成為區(qū)域電網(wǎng)綠色調度急需解決的問題。為此，本文在定性分析抽水蓄能與煤電機組調峰方式對脫硝能效影響的基礎上，建立了基于煤電兩班制與抽水

3、蓄能聯(lián)合調峰的區(qū)域系統(tǒng)調峰優(yōu)化模型，以及考慮污染物處理和排放成本的抽水蓄能與煤電機組聯(lián)合調峰優(yōu)化模型。與優(yōu)化前系統(tǒng)調峰方式相比，優(yōu)化后采用抽水蓄能與煤電機組兩班制聯(lián)合調峰方式，一個日調峰周期內，脫硝、脫硫、煙塵處理成本、碳排放成本和發(fā)電總成本均有所降低，因脫硝系統(tǒng)能耗受低負荷調峰運行參數(shù)影響更大，故對其成本影響更加明顯。文中建立的考慮污染物處理和排放成本的抽水蓄能與火電機組聯(lián)合調峰優(yōu)化模型，提高了區(qū)域電網(wǎng)調峰經(jīng)濟性和環(huán)境效益，證明了模型

4、及方法的合理性和實用性，以及區(qū)域系統(tǒng)調峰機組污染物超低排放的可達性。
　　(2)煤電兩班制、抽水蓄能與風-光-水電聯(lián)合調峰節(jié)能潛力分析。木文設定在同樣滿足系統(tǒng)供電可靠性前提下，根據(jù)水電機組的運行特性、風電、光伏發(fā)電的運行特性，分析了其與煤電機組聯(lián)合調峰運行的減排機理與計算方法。在可再生能源發(fā)電機組、供熱機組供熱期發(fā)電優(yōu)先權確定的基礎上，基于電量置換分析了各區(qū)域系統(tǒng)節(jié)能減排潛力。此外，煤電發(fā)電與可再生能源發(fā)電（水電、風電、光伏發(fā)電）

5、協(xié)同運行，需要充分考慮清潔能源的替代效益、煤電機組的負荷均衡效益及調峰優(yōu)化收益，以及發(fā)電機組空間及時間分布等影響，應充分發(fā)揮煤電發(fā)電機組的支撐作用。
　　(3)供需側調峰對系統(tǒng)調峰能效影響定量分析。設定在同樣滿足系統(tǒng)供電可靠性前提下，基于供需側調峰優(yōu)化對系統(tǒng)能效影響，以及系統(tǒng)吸納可再生能源發(fā)電的潛力進行分析研究，以某區(qū)域電力系統(tǒng)為例進行實例仿真，論證了供應側通過煤電機組兩班制調峰進行優(yōu)化，可很大程度的提升煤電機組運行負荷率與系統(tǒng)能

6、效。系統(tǒng)在煤電機組采用兩班制調峰運行模式的基礎上，增加水電機組參與調峰，則會進一步增加系統(tǒng)運行的靈活性，以及系統(tǒng)吸納可再生能源發(fā)電的潛力，從而不斷提升系統(tǒng)能效。上述煤電機組與水電機組聯(lián)合優(yōu)化調峰，在確保風電、光伏發(fā)電優(yōu)先入網(wǎng)情況下，幾乎不用額外投入成本，只需改變調峰模式。
　　(4)供需側調峰能效評價方法設計。文中設定在同樣滿足系統(tǒng)供電可靠性前提下，建立基于熵權屬性識別的調峰能效評價體系。采用系統(tǒng)煤耗、煤電機組煤耗、可再生能源并網(wǎng)

7、系數(shù)、棄風率和電網(wǎng)負荷率作為系統(tǒng)調峰方案的五大能效評價指標，將屬性識別模型和信息論中的信息熵理論結合起來，建立調峰方案的屬性空間并進行有序分割，然后利用熵權法確定屬性的客觀權重區(qū)間，采用加權和的方式計算調峰方案的屬性測度;最后，按照置信度準則，確定該調峰方案的優(yōu)劣。保證了評價結果的客觀性和準確性。以北方某區(qū)域電網(wǎng)為例，選取某典型日為評價對象，應用基于熵權屬性識別的調峰能效評價體系對其進行了評價。論證了基于熵權和屬性識別模型的調峰綜合評價

8、方法在系統(tǒng)調峰決策巾是行之有效的。該評價方法能客觀地評估各調峰方案的優(yōu)劣程度，并且使所研究的問題定量化，表明了評價方法的可行性和實用性。
　　(5)嘗試性地提出了提高系統(tǒng)供需側調峰能效的對策建議。在系統(tǒng)能效評價分析的基礎上，從供應側各電源互補運行、供應側與需求側協(xié)同運行、以及調峰方式與備用容量等輔助服務方面，綜合優(yōu)化分析電源結構問題與負荷結構問題。從系統(tǒng)調峰優(yōu)化運行、系統(tǒng)能效評價與政府監(jiān)管的角度，分析并提出相關對策建議。