Solutions

解決方案

火電靈活性解決方案

一、火電靈活性的定義

火電靈活性是指對大型火力發電機組在接到電網調峰需求的時間內,在保證機組可靠運行和具有一定運行經濟性的前提下,應對電力生產和電網需求之間的波動性和不確定性的能力。最重要的因素就是如何在供電可靠性、發電能力與靈活性經濟效益之間找到一個平衡點。

二、現存的火電靈活性方案

1.對現有機組設備和控制系統進行簡單改造,增強火電機組的負荷調整速率,降低鍋爐最小燃燒負荷,進而降低機組最小發電負荷;

2.進行熱電聯產(CHP),個別電廠進行熱電冷三聯產(CCHP);

3.設置汽機旁路系統,包括主蒸汽旁路、再熱前后旁路和中低壓旁路,實現熱電解耦甚至機組單供熱鍋爐運行方式;

4.使用電極式鍋爐或大型熱泵供熱,快速消納上網電量,靈活實現電力生產到熱力生產的切換;

5.使用大型蓄熱罐,結合集中供熱管網,實現熱電解耦和安全供熱服務;

6.大型抽水蓄能電站;

7.精確的電力負荷預測和調度系統,與鄰近省市電網進行電力調入和調出交易。

三、ZETA能源的產品及火電靈活性方案

1. ZETA能源產品介紹

(1)ZETA能源的電極式熱水或蒸汽鍋爐

ZETA能源的電極鍋爐技術及部件引進自國外,先進技術的引進和核心設備的原裝進口,經過國內技術消化與改進升級,確保了該產品國內組裝后高度嚴謹的品質和滿足中國市場的特殊適應性。

ZETA電極熱水鍋爐結構中包含高電阻絕緣的壓力容器和三相電極。加熱原理是基于三相電流通過設定電導率的爐水釋放大量熱能從而生產可以控制和利用的熱水。

鍋爐功率調整范圍是0%~100%。在1%~100%的范圍內可無極調節。

在節能領域,ZETA電極熱水鍋爐能夠綜合大型蓄能設備,在低谷電價時間段把蓄能裝置內的介質加溫,在高電價時使用。這不但可以節省運行費用,還能夠起到平衡電網負荷的作用。

(2)ZETA能源的大型常壓或承壓蓄熱水罐

ZETA能源的蓄熱水罐技術來自于北歐,北歐在熱電聯產和集中供熱方面,特別是大型蓄熱水罐方面已經有三四十年的應用歷史。在丹麥和瑞典,幾乎所有的熱電廠出口都設置有大型的蓄熱水罐。

大型蓄熱水罐對于北歐的熱電聯產電廠,無論是集中式的大型火電廠,還是分布式的熱電聯產小機組,蓄熱水罐設備都是其中重要的儲能設備。具備了熱儲存設備,熱電聯產火電廠就可以根據用電需求,調整優化電和熱的產量,還能在緊急需要時供暖。最早的大型蓄熱罐都是為了滿足北歐人早晚兩個洗澡熱水的熱負荷高峰而設計的,因為,北歐的集中供熱系統是一年四季運行,其中生活熱水是很重要的供熱負荷。北歐的大型蓄熱水罐可以分為常壓罐和承壓罐兩種。常壓罐內保持一個大氣壓,水罐的出水溫度一般為98℃。承壓罐罐內壓力保持1.3bar到18bar之間,水罐的出水溫度一般為108℃到210℃左右。

最平常簡單的是無壓力儲熱罐,它跟供熱管網直接相連,容量從500m3到50,000m3不等。還有一些更復雜的儲熱罐(罐內溫度可以高達210°,通過泵和板式換熱器跟管網連接),比如丹麥的管網系統中的最大的蓄熱水罐,容量達7萬m3。

2.ZETA能源火電靈活性方案

方案一:僅使用蓄熱罐調峰

就是在熱電廠內加裝蓄熱罐,在電負荷低、供熱負荷高時抽汽蓄熱或利用電鍋爐蓄熱,在用電負荷高、供熱負荷低時,釋放水罐內儲存的熱量供熱。

方案二:僅使用電鍋爐調峰

在電網調度要求電廠壓負荷時,直接利用發電機發出的10kv廠用電給電鍋爐供電,加熱熱水或生產工業蒸汽,再通過集中供熱管網將熱水供應給熱用戶。

方案三:使用蓄熱罐和電鍋爐調峰

在低谷電價時間段,在電網調度要求電廠壓負荷時,直接利用發電機發出的10kv廠用電給電鍋爐供電,加熱熱水或生產工業蒸汽,如果外管網需熱量不大,可將熱量儲存在蓄熱罐里,在抽汽供熱負荷低時,依靠蓄熱罐放熱滿足外界管網的供熱需求。

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