新型电力系统报告：火电灵活性改造专题报告（64页）

行业报告下载 2022年10月10日 08:43 管理员

风电和光伏机组发电具有明显的间歇性和波动性，且“向上”和“向下”调节能力有限。新能源的大规模高比例并网背景下，对电力系统灵活性要求提升。根据《绿色和平：中国电力系统灵活性的多元提升路径研究》，电力系统灵活性是指：为了保持电力供需动态平衡，电力系统经济地调用各类灵活性资源以应对电源、电网及负荷不确定性的能力。根据《绿色和平：中国电力系统灵活性的多元提升路径研究》，其基于吉林省的用电负荷、电源情况、需求响应等其他相关要素，模拟了吉林省电力系统在不同可再生能源渗透率+灵活性电源情形下的模拟运行结果，研究发现随着电力系统灵活性资源种类不断丰富，弃风率明显下降。电力系统灵活性资源包括电源侧、电网侧、用户需求侧以及储能。其中，电源侧灵活性资源种类多，且技术相对成熟，是我国灵活性资源建设现阶段重点发展方向。火电灵活性通常指火电机组的运行灵活性，其主要目标是使火电机组充分、及时响应电力系统的波动性变化，最终提高电力系统整体灵活性。

火电灵活性主要指标包括：最小负荷、爬坡速率以及启停时间，其中降低最小负荷以增加现有机组调峰能力是目前主要改造目标。按运行模式，火电机组可分为纯凝机组与热电联产机组。其中，热电联产机组为确保持续提供热能，需要在一定负荷下运行，即“以热定电” ，导致其灵活性大幅降低。纯凝机组灵活性改造目前主要是为了实现机组低负荷稳定运行，主要解决机组在低负荷运行时火焰稳定性差、脱硝装置低负荷投运等问题。当机组低负荷运行时，需要采取助燃措施以保障锅炉稳定燃烧，当前普遍采用等离子无油、微油点火技术等方式助燃。脱硝装置低负荷运行面临的最大问题是入口烟温低，解决措施包括省煤器烟气、水侧旁路、热水再循环、分隔省煤器等。等离子和微油点火技术成熟，具有无油点火及明显减少电站机组点火环境污染的优势。等离子系统复杂，其原理是利用直流电流在等离子载体空气中接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体，然后再专门的燃烧筒中形成温度梯度极大的高温区，使煤粉颗粒在微秒内迅速破裂粉碎，从而迅速燃烧。气化微油点火系统相对简单且维护方便，其原理是微油气化油枪燃烧形成的高温火焰使进入一次室的浓相煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并释放出大量的挥发分迅速着火燃烧，然后由已经着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的。