2019年5月15日,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》(以下簡(jiǎn)稱《通知》)!锻ㄖ穼(duì)政府部門(mén)、電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶等各類承擔(dān)消納責(zé)任的主體提出優(yōu)先消納可再生能源的明確要求,強(qiáng)調(diào)對(duì)電力消費(fèi)側(cè)市場(chǎng)行為進(jìn)行引導(dǎo),推動(dòng)能源消費(fèi)向綠色用能轉(zhuǎn)變。
2018年,我國(guó)可再生能源發(fā)電量達(dá)到1.87萬(wàn)億千瓦時(shí),占全部發(fā)電量比重從2012年的20%提高到2018年的26.7%。目前,受系統(tǒng)調(diào)峰能力不足、市場(chǎng)機(jī)制不健全等因素影響,可再生能源還存在比較突出的限電問(wèn)題。
在可再生能源引領(lǐng)的未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中,需要一個(gè)穩(wěn)定、高靈活性的電力來(lái)源,在可再生能源發(fā)電量不足時(shí)提供基礎(chǔ)負(fù)荷,并根據(jù)其發(fā)電量削峰填谷,保證電網(wǎng)的穩(wěn)定。能否滿足調(diào)峰需求,也成為發(fā)電企業(yè)的考核指標(biāo)之一。
燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組工作機(jī)理使其具有調(diào)峰的天然優(yōu)勢(shì)
發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定電網(wǎng)頻率的能力主要反映在一次調(diào)頻,二次調(diào)頻,部分負(fù)荷效率和快速啟動(dòng)能力上。一次調(diào)頻,就是感知電網(wǎng)頻率的變動(dòng),機(jī)組控制系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)荷指令來(lái)增減機(jī)組負(fù)荷,最終達(dá)到速度、瞬態(tài)及時(shí)地彌補(bǔ)或減小頻率的波動(dòng)。二次調(diào)頻其中包括自動(dòng)發(fā)電控制AGC,是指發(fā)電機(jī)組在規(guī)定的出力調(diào)整范圍內(nèi),跟蹤電力調(diào)度指令,按照一定調(diào)節(jié)速率實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電出力,以滿足電力系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率控制要求的服務(wù)。為了有足夠的備用容量進(jìn)行頂峰升負(fù)荷,一般要求調(diào)峰電廠運(yùn)行在部分負(fù)荷,這樣部分負(fù)荷時(shí)運(yùn)行的效率和可靠性就比較重要。燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組工作機(jī)理為燃料直接燃燒做功,靠直接調(diào)節(jié)燃料調(diào)節(jié)負(fù)荷,具有快速啟動(dòng)和運(yùn)行靈活性,能夠快速響應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷變化要求,適合電網(wǎng)調(diào)峰運(yùn)行。
例如,一個(gè)搭載GE9HA燃機(jī)的調(diào)峰電廠,機(jī)組可在30分鐘內(nèi)從燃機(jī)點(diǎn)火到聯(lián)合循環(huán)滿負(fù)荷。在小于23秒的時(shí)間內(nèi),9HA機(jī)組負(fù)荷可增加62MW。在4秒內(nèi),機(jī)組負(fù)荷可下降165MW。機(jī)組能快速響應(yīng)電網(wǎng)一次調(diào)頻指令,快速的升降負(fù)荷能力在二次調(diào)頻穩(wěn)定電網(wǎng)上有獨(dú)到優(yōu)勢(shì)。在滿足排放的前提下,機(jī)組負(fù)荷可以低至33%。
按目前電網(wǎng)的普遍情況,每日的峰谷差約有40%左右,也就是需約60-70%的最大負(fù)荷容量機(jī)組參加調(diào)峰。9HA.01聯(lián)合循環(huán)機(jī)組在負(fù)荷降到75%時(shí),聯(lián)合循環(huán)效率僅有最小幅度差異,可以保證較好的經(jīng)濟(jì)性。
GE HA級(jí)燃機(jī)——裝機(jī)量增長(zhǎng)最迅速的機(jī)型
GE于1949年設(shè)計(jì)并提供了世界上第一臺(tái)在商業(yè)電站中應(yīng)用的燃?xì)廨啓C(jī)。截止目前,GE擁有世界上最大的燃機(jī)裝機(jī)量:7000多臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī), 累計(jì)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)2億小時(shí)。
GEHA級(jí)燃機(jī)是目前世界上最大、效率最高的燃?xì)廨啓C(jī)。憑借在增材制造和燃燒技術(shù)上的突破,HA系列燃機(jī)保持著燃?xì)廨啓C(jī)效率紀(jì)錄。目前,GEHA級(jí)燃機(jī)已經(jīng)在全球銷售86臺(tái)套,足跡遍布全球超過(guò)16個(gè)國(guó)家和地區(qū),服務(wù)超過(guò)35個(gè)客戶,總運(yùn)行小時(shí)數(shù)超過(guò)30萬(wàn)小時(shí)。正因?yàn)镠級(jí)燃機(jī)的優(yōu)越性能,自2016年正式發(fā)布以來(lái),GE的HA燃機(jī)深受認(rèn)可,成為全球增速最快的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組。
在中國(guó),2019年4月,國(guó)內(nèi)首臺(tái)9HA已抵達(dá)天津華電軍糧城項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。作為中國(guó)內(nèi)地第一個(gè)H級(jí)燃?xì)?蒸汽機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目,預(yù)期該項(xiàng)目全廠聯(lián)合循環(huán)效率將超過(guò)62%。
在巴基斯坦,必凱1180MW電站項(xiàng)目、百路凱1223MW電站項(xiàng)目和赫維利1230MW電站項(xiàng)目均采用了GE 9HA機(jī)組。其中最先實(shí)現(xiàn)單循環(huán)投運(yùn)的必凱項(xiàng)目是亞洲首個(gè)投入商業(yè)運(yùn)行的HA級(jí)電站項(xiàng)目;赫維利和必凱項(xiàng)目在2018年成功實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合循環(huán)商業(yè)運(yùn)行,將極大緩解當(dāng)?shù)氐碾娏Χ倘睜顩r,具有劃時(shí)代的意義。
在馬來(lái)西亞,2018年11月,首臺(tái)9HA.02燃機(jī)在法國(guó)貝爾福完成全速空載測(cè)試,并已啟程運(yùn)往馬來(lái)西亞。
在日本,在對(duì)已有40年歷史的西名古屋火力發(fā)電廠重建的過(guò)程中,中部電力株氏會(huì)社選擇了更為高效、靈活的重型燃?xì)廨啓C(jī),一期配置了三臺(tái)GE 7HA燃?xì)廨啓C(jī),實(shí)現(xiàn)了63.08%的聯(lián)合循環(huán)全廠效率,可滿足大約270萬(wàn)日本家庭的用電需求。
天然氣發(fā)電可以快速啟停,調(diào)峰成本低,對(duì)提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要,可以與可再生能源形成補(bǔ)充,促進(jìn)可再生能源迅速成長(zhǎng)。燃?xì)饴?lián)合循環(huán),尤其是9HA機(jī)組在未來(lái)的電網(wǎng)中將發(fā)揮更大的作用。
(本文轉(zhuǎn)自GE發(fā)電,如有版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系小編)