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电力调峰与火电深度调峰储能技术
点击次数:     来源:储能交易网   发布人:wjj 分    享:

一、目前可供电力系统调峰的方式有:
①水电常规机组;②抽水蓄能机组;③汽轮发电机组;④燃气轮机组;⑤电储电技术等,其他新型式调峰电源。
(1)水电常规机组调峰。其调峰容量是根据水电厂的可调节保证电最进行计算。由于水电有许多优点.因此,在有水电的电力系统中均首先利用水电机组调峰。适用水电资源丰富地区。
(2)抽水储能机组调峰。其调峰容量由厂家规定。抽水储能机组调峰的优点是起停快。运行灵活,调峰效果显著;缺点是投资较大,消耗一定电能,须具有一定的地理条件等,比如北方极寒的地区需要谨慎考虑过冬问题。鉴于抽水蓄能机组的调频性能好,带负荷迅速,而且还可兼作调相机运行及电力系统事故备用电源。能改善火电及核电的运行条件,因此有条件的大电力系统均发展这类调峰电源。
(3)汽轮发电机组调峰。其调峰容量是本机组的可调节容量(指本机组运行的可变化容量,及利用机组起停调峰的容量之和)与其所担任的旋转备用容量之差,一些国家(美、英、日本等)大火电机组已考虑按调峰运行设计,燃煤汽包炉最小稳定负荷为额定值的30%-35%,而且机组起停快,起停次数可达一万次.可为系统提供较大的调峰容量。是电力系统主要调峰电源。有些发电机组是按带基本负荷设计的,燃煤炉最小稳定负荷,一般为额定值的70 %-80%。而且起停慢,负荷增长慢。负荷变动范围不大,为系统提供的调峰容量不大。
(4)燃气轮机组调峰,其调峰容贵就是机组的额定容量。它的优点是起动迅速,运行灵活,厂用电率低。缺点是要燃油和燃气,机组维护工作量大.发电成本高。由于一般单机容量小,调峰后设备损坏率离,因此在大电力系统中不能作为主要调峰电源,同时要考虑气源稳定问题。
(5)其他新型式调峰电源调峰。近年来国际上出现了一些新型式调峰电源。例如:
①采用压缩空气蓄能电站调峰。在系统低谷负荷时.将空气压缩存储在地下洞穴中,当系统高峰负荷时。抽出来加热并通过燃气轮机发电。目前已在美国、西德建成。
②采用热水蓄能电站调峰。在系统低谷负荷时,将火电厂多余蒸汽以热水形式储存在大型压力容器中,当系统高峰负荷时.将热水放出产生蒸汽发电。
③电储电技术。把多余电量存储在蓄电装置里面。
二、新的储能技术应用热电厂深度调峰
电蓄能技术是解决电网峰谷差及环保问题的有效手段, 为了解决夜晚负荷低,峰谷差大,机组调峰困难及城市环保等问题,从70年代起,相继开发了电蓄能技术,作为解决冬、夏高峰负荷的问题,取得了极大的成功。 电力蓄能技术是应用蓄冷空调、蓄热式电锅炉等设备,利用低谷廉价电力蓄冷或蓄热,供需要时使用。该技术可平衡低谷电网峰谷差负荷,提高用电效率,减少环境污染,是一种既有社会效益,又有经济效益的节能新技术。
 蓄热式电热锅炉采用低谷电蓄热,可削峰填谷,缩小电力供应峰谷差,在优化电网结构的同时,用户可以享受到低谷电价。采用固体蓄热技术在热电厂应用的前提,由于目前国家大力发展清洁能源,如风电,光电等,清洁能源的发电量连创新高。但是,由于各地前期电网规划问题,以及一大批跟风上马的风电光电项目,导致电力输送不足,弃风弃光严重。于是,为了改善这种情况,增加风光电的上网,对电厂的发电负荷调节要求更加频繁,尤其是深度调峰和冬季深度调峰。对于热电厂,既要保证集中供热的最低负荷,还要同时满足频繁电力调度负荷调整,无疑增加了生产的难度和成本。通过固体蓄热电锅炉把多余的深度调峰发电量消纳,是一个很好的办法。一是满足了电力调度的需求,二是增加了供热面积。通过电能转化热能,解决了电厂调峰难题,也增加了电厂营收,可谓经济效益社会效益双丰收。新疆昌吉热电厂在这方面做了有益探索,该项目采用总功率285MW高压固体电蓄热设备进行深度调峰。
固体电蓄热机组供热是以电为热源,利用夜间低谷廉价电力(23:00~ 7:00)、风电或太阳能所发电力,以发热管为媒介,在电网低谷时段以高比热的金属固体蓄能合金模块为热媒进行加热,并以高达750度的温度将其储存在蓄热器体内,由电脑控制换热速度,来达到掌控散热温度的目的,以供用户全天使用,从而达到节省运营费用的目的。

与传统集中供热方式相比,电锅炉系统热效率高、电能使用便利、形式多样、自动化程度高、运行安全可靠、运行方式灵活、无排放、无污染、无噪声…这么多的优点,使电锅炉日益受到重视。由于固体蓄热技术可以蓄积更高温度,在供热水的同时,也可以提供蒸汽,增加了工业应用的前景,如果加上可以提供200度以上的导热油锅炉的应用,相信用途会更加广泛。

 

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