节能调度对电厂综合影响及对策研究

　　电力工业由计划发电调度模式向节能发电调度模式蜕变。节能发电调度(简称：节能调度)按照“节能、环保、经济”的原则，以保障电力可靠供应为前提，优先调度清洁能源发电，对火电机组，按照煤耗水平调度发电，煤耗低的多发、满发，煤耗高的机组少发或不发。目前节能发电调度方案是基于网内高效发电机组代发部分低效机组发电量的电量置换模式开展的，同时通过建立相关的补偿机制，平衡各发电公司间以及与电网公司间的利益分配。

　　上海外高桥发电有限责任公司(简称：外高桥发电厂)4台320MW机组，自投产以来已接近运行20年，虽然期间陆续进行了通流部分改造、脱硫脱硝系统改造等重大工程，起到了节能减排的作用，然而随着上海地区装机容量的不断扩大、用电情况的变化以及外来电的持续增长，外高桥发电厂的4台机组逐步由原主力机组转变为非主力机组，尤其自实施节能发电调度以来，年平均负荷率较往年有所下降，经常调停或带40%左右的低负荷，给电厂的生产运行管理带来很大的变化。因此，为适应当前形势的变化，开展了节能发电调度对外高桥发电厂的综合影响和对策研究。

　　针对节能发电调度对存量火电企业的影响展开研究，从机组性能评估、电厂运行方式、经济指标变化、经营状况变化等方面分析了节能发电调度对电厂的影响，并从机组调停方式、机组启停优化措施、机组低负荷优化分析等方面提出了节能发电调度应对策略：

　　1、煤价、煤耗的变化对电厂收益的影响都要远大于节能调度电价、电量的变化。因此在节能发电调度过程中，电厂应尽量提高负荷率以降低煤耗水平。

　　2、建立了机组启停经济性分析模型和启停损失估算公式，利用该公式得到电厂一次热态启停和冷态启动的估算标煤损耗分别约为289t和535t。2013年电厂累计的启停平均损失估算约为762万元，因此电厂需尽量减少机组启停次数。

　　3、建立了低负荷运行和调停两者运行方式的经济性比较模型，推导了调停临界时间的计算公式。临界时间的大小与机组的供电煤耗特性、启停损失、调停机组数及调峰负荷都有关。当电厂低负荷运行时间超过临界时间时，应将机组停运，并将其负荷转移到其他机组上。

　　4、在有多台机组处于低负荷状态且AGC模式切除时可以考虑这几台机组间的负荷优化分配，基于等微增量法建立了基于耗煤量指标的机组负荷优化分配模型，通过该模型进行机组间的负荷优化分配，可以提高机组运行的经济性。以三台机组参与负荷优化、总负荷450MW为例，优化分配与平均分配相比可节约标煤0.437 t/h。

　　5、建立了基于耗煤量指标和脱硝加价收益的机组负荷优化分配模型，通过计算表明考虑脱硝加价后可提高电厂收益。以三台机组参与负荷优化、总负荷450MW为例，考虑脱硝加价分配与耗煤最优分配相比可多收益436元/h。

　　6、完善机组启停过程中的能耗统计模型及计算方法，优化启停方式，建立机组启停机标准程序、机组启停机安全及节能评价标准，借助信息技术手段，通过软件系统的开发与应用，以达到机组启停过程耗时最短、耗能最低的目标。

　　随着节能发电调度政策的实施，存量火电企业各项主要经济性指标均比往年要差。通过针对节能发电调度对存量火电企业的影响展开策略研究，以外高桥发电厂2013年的各项数据计算，电厂发电边际收益约为0.15550元/千瓦时，节能发电电价0.16925元/千瓦时，节能发电边际收益为0.01375元/千瓦时;与发相同合同基数电量相比，2013年外高桥电厂约多收益725万元。

　　一方面，通过对当前上海电网节能发电调度政策电价及利益补偿机制的研究与分析，基于本项目的研究成果，政府有关部门可进一步完善节能发电调度电价定价机制及经济补偿办法，使其带来的社会效益和间接经济效益更为显著。另一方面，通过调停方式优化、低负荷时段全厂负荷优化分配以　　　　及相关的节能技术应用，提高机组运行的经济性。

　　以低负荷全厂负荷优化分配的应用为例：#1-#3机组参与低负荷优化、全厂总负荷450MW，耗煤最优优化分配与平均分配相比可节约标煤0.437 t/h，按标煤720元/t计算，则可节省燃煤费用315元/h，按年低负荷平均运行小时数3000计算，年可节省费用约94万元。考虑基于脱硝加价进行负荷优化分配，则年可节省费用约225万元。

　　在我国目前的能源形势下，为了实现节能减排目标，实施节能发电调度是一种必然。节能发电调度环境下火电企业面临着较大的利益调整，特别是对于高能耗、高排放机组，更处于不利局面。本项目针对节能发电调度对存量火电企业的影响展开研究，从机组性能评估、电厂运行方式、经济指标变化、经营状况变化等方面分析了节能发电调度对电厂的影响。在此基础上，分析了上海电网节能发电调度政策的电价及利益补偿机制，给出了相关建议，并从机组调停方式、机组启停优化措施、机组低负荷优化分析等方面提出了针对节能发电调度的电厂应对策略。本项目研究成果，成效显著，具有行业全面推广意义。

　　通过课题研究，了解了节能调度对电厂的经济指标、经营指标等影响，对电网节能发电调度政策的电价及利益补偿机制，给出了相关建议，电厂据此可向政府有关部门争取利益。

　　同时，通过机组调停方式优化、机组启停优化措施、低负荷全厂负荷优化分配以及相关的节能技术应用，从根本上提高了机组运行的经济性。以#1-#3机组参与负荷优化、总负荷450MW为例，耗煤最优优化分配与平均分配相比可节约标煤0.437吨/小时，按标煤720元/吨，年低负荷平均运行小时　　数3000小时计算，年可节约94万元。如考虑基于脱硝加价进行负荷优化分配，则年可节约225万元。

　　另外，通过机组启停优化等措施的执行，获得的经济效益也十分可观。

　　基于本项目的研究成果，政府有关部门可进一步完善节能发电调度电价定价机制及经济补偿办法，其带来的社会效益和间接经济效益更为显著。