西北電網(wǎng)新能源:27.27%深度調(diào)峰僅僅是開始
來源:中電新聞網(wǎng) | 0評論 | 4305查看 | 2018-05-29 15:26:52    
       日前,從國網(wǎng)西北電力調(diào)控分中心傳來喜訊,華能陜西秦嶺發(fā)電有限公司(以下簡稱秦嶺電廠)7號機(jī)組在正式運行中深度調(diào)峰至18萬千瓦達(dá)3個小時,且各項指標(biāo)均顯示正常,這是我國首臺深調(diào)能力達(dá)到27.27%額定負(fù)荷的66萬千瓦常規(guī)空冷純凝機(jī)組,標(biāo)志著我國火電深調(diào)技術(shù)實現(xiàn)新突破。

  27.27%,這個彌足珍貴的數(shù)字背后,是西北電網(wǎng)、秦嶺電廠付出的鮮為人知的努力和探索,是一道集眾人之智,籌眾人之力,精心烹飪的名為“消納”的能源大餐,品嘗其中的酸甜苦辣,是一曲不經(jīng)歷風(fēng)雨怎能見彩虹的新時代奮斗之歌。

  酸:一項幾乎不可能完成的任務(wù)

  孟子曰:“天將降大任于斯人也,必先苦其心志,勞其筋骨,餓其體膚,空乏其身,行拂亂其所為也,所以動心忍性,增益其所不能?!?/div>

  這是古人激勵后人勇于面對困境,敢于自我挑戰(zhàn)迎難而上的千古佳句,而這句話對于國網(wǎng)西北電力調(diào)控分中心主任張振宇而言亦有著別樣的意義。

  “2011年前,西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)規(guī)模較小,火電機(jī)組和水電機(jī)組作為網(wǎng)內(nèi)主力調(diào)峰電源占比較大,網(wǎng)內(nèi)基本無調(diào)峰矛盾。2011年起,隨著西北網(wǎng)架的進(jìn)一步加強(qiáng),西北地區(qū)并網(wǎng)的風(fēng)電和光伏迎來了爆發(fā)式增長,截至2018年3月底,西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)規(guī)模達(dá)到8089萬千瓦,占比超過總裝機(jī)的1/3,現(xiàn)在西北電網(wǎng)是國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)新能源裝機(jī)占比最大的地區(qū)?!睆堈裼钤诮邮堋吨袊娏蟆酚浾卟稍L時表示。

  “不是所有的大都是好事,最大的占比就意味著新能源消納的重心落在了西北電網(wǎng)的肩上,而西北電網(wǎng)本身又面臨著‘僧多肉少’的局面,受經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,最大負(fù)荷用電量增速不高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于新能源裝機(jī)增速,電網(wǎng)用電空間難以匹配消納需求,特別是網(wǎng)內(nèi)消納空間不足已經(jīng)成為影響新能源消納的關(guān)鍵因素,要在短時間內(nèi)實現(xiàn)西北新能源消納的‘雙升雙降’,幾乎是一個不可能完成的任務(wù)?!?/div>

  記者了解到,風(fēng)電、光伏目前是西北電網(wǎng)的第二、第三大電源,大規(guī)模集中并網(wǎng)的新能源受電網(wǎng)、電源結(jié)構(gòu)和新能源運行特性的影響,使新能源消納面臨電網(wǎng)用電空間“裝不下”、輸電通道“送不完”,安全運行“裕度低”、新能源出力變化“摸不準(zhǔn)”等重重困難。此外,受新能源隨機(jī)性波動性強(qiáng),網(wǎng)內(nèi)供熱機(jī)組規(guī)模逐漸增大、黃河中上游大型水電綜合利用等影響,西北電網(wǎng)存在調(diào)峰缺口,無法滿足快速增長的新能源消納需求,網(wǎng)內(nèi)棄風(fēng)棄光情況嚴(yán)重。按照我國的能源發(fā)展戰(zhàn)略,在可預(yù)見的將來,西北地區(qū)新能源的裝機(jī)容量還將快速增長,2020年西北地區(qū)新能源裝機(jī)規(guī)模將突破10000萬千瓦,系統(tǒng)調(diào)峰壓力只增不減。

  有很多人困惑,為什么消納新能源需要火電調(diào)峰來“買單”?張振宇坦言,這是因為新能源電力的不持續(xù)性會威脅到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定,所以常規(guī)的火力發(fā)電要擔(dān)負(fù)起電網(wǎng)調(diào)峰的任務(wù),這其中包含兩個層面的意義:從單一電廠角度來看,技術(shù)上,隨著國內(nèi)火電機(jī)組靈活性改造技術(shù)的不斷革新,機(jī)組深度調(diào)峰改造成本將會越來降低,火電機(jī)組在調(diào)峰時的安全穩(wěn)定性就會大大提高,也為深調(diào)奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ);經(jīng)濟(jì)上,電煤價格節(jié)節(jié)攀升,火電企業(yè)的利潤空間進(jìn)一步被壓縮,機(jī)組參與深度調(diào)峰可以獲得電價補償。從整個發(fā)電角度來看,單機(jī)組深調(diào)煤耗雖然略有增加,但當(dāng)多個機(jī)組進(jìn)行深度調(diào)峰時,網(wǎng)內(nèi)機(jī)組的運行方式可得到極大優(yōu)化,啟停機(jī)組的成本大大降低,一次能源的利用率有效提高,這是火電企業(yè)在當(dāng)下應(yīng)該具備的大局觀。

  既然選擇了遠(yuǎn)方,就無懼風(fēng)雨兼程。從2012年起,國網(wǎng)西北分部即積極主動,綜合施策,相繼開展了調(diào)峰能力核查、調(diào)峰市場建設(shè)等一系列調(diào)峰管理工作,特別是在2017年配合西北調(diào)峰輔助服務(wù)市場的建設(shè),分部創(chuàng)新開展了全網(wǎng)直調(diào)火電機(jī)組靈活性改造,要求直調(diào)機(jī)組在2018年底前具備40%—100%額定容量的調(diào)峰能力,而在這期間,敢于第一個吃螃蟹的,就是秦嶺電廠。

  苦與甜:摸石頭過河破紀(jì)錄

  秦地羅敷女,采桑綠水邊?!赌吧仙!纷鳛闈h樂府民歌的名篇,歌頌了采桑女羅敷的美貌和操守,而在險峻華山腳下的秦嶺電廠也秉承了羅敷女的顏值和高尚的品德。

  對于如今西北電網(wǎng)的能源結(jié)構(gòu),秦嶺電廠副總經(jīng)理邢勝利打了一個形象的比喻,他說,電網(wǎng)就是一張辦公桌,過去火電占據(jù)了很大的一塊地盤,頂多和水電分季節(jié)輪流壓陣,而現(xiàn)在風(fēng)電、光伏也需要在這張辦公桌上辦公,且機(jī)動性強(qiáng),隨時都有走的可能,火電就要做那個托底的“安全墊”,要保證電網(wǎng)的安全。

  “幾年前我們不愁發(fā)電,陜西省近一半的發(fā)電量都來自我們?,F(xiàn)在,發(fā)電結(jié)構(gòu)和用電結(jié)構(gòu)都發(fā)生了翻天覆地的變化,我們想發(fā)電,可靠過去的本事發(fā)電已經(jīng)行不通了,必須要調(diào)峰,不調(diào)峰僅僅靠基數(shù)電量是無法養(yǎng)活這一大家子人的,可是怎么調(diào)峰、調(diào)峰到什么程度這是個很嚴(yán)峻的問題,勢必要面對很多未知的困難,可問題就是用來解決的,我們必須干,還要干好。”這位在記者面前談深調(diào)初衷的人是2017年12月才接任秦嶺電廠總經(jīng)理、黨委副書記的馬國斌,有著三分俠氣,一點素心,如果單看廠齡,他是位不折不扣的“新人”,可就是這位新人帶領(lǐng)著領(lǐng)導(dǎo)班子成員一起接下了機(jī)組深度調(diào)峰的重?fù)?dān),許下了一定要實現(xiàn)的重諾。

  萬事開頭難。邢勝利告訴記者,深度調(diào)峰簡單來講就是電廠降出力、發(fā)電機(jī)組超過基本調(diào)峰范圍進(jìn)行調(diào)峰的一種“更高級”的運行方式,而這種深度調(diào)峰,首先要攻克的就是鍋爐燃燒穩(wěn)定性、環(huán)保和輔機(jī)系統(tǒng)安全性等因素的制約,秦嶺電廠的機(jī)組如果要做深調(diào)機(jī)組就要明白自己的優(yōu)劣勢。

  “我們的機(jī)組是純凝間接空冷機(jī)組,凝汽器真空易受環(huán)境溫度影響,夏季機(jī)組出力波動很大,很難準(zhǔn)確了解機(jī)組每日出力,這是我們的弱勢。但是我們已實現(xiàn)全負(fù)荷脫硝、7號機(jī)組的AGC性能在國網(wǎng)西北分中心直調(diào)機(jī)組里排名第一,這些是我們的優(yōu)勢,取長補短,挑戰(zhàn)深調(diào)新技術(shù)的底氣我們有?!毙蟿倮蛴浾叻治龅馈?/div>

  記者了解到,秦嶺電廠為深調(diào)做了大量前期工作,例如,利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)準(zhǔn)確預(yù)測出了不同時間段機(jī)組的最大出力,并且將時間精確到了小時;通過對機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)邏輯的不斷優(yōu)化保證調(diào)峰的穩(wěn)定性及快速性;對鍋爐給水流量、風(fēng)量、一次調(diào)頻等控制和保護(hù)邏輯進(jìn)行修改和完善,并增加斷煤自動投油的邏輯,以保證機(jī)組安全;制定《深度調(diào)峰18萬千瓦負(fù)荷運行技術(shù)措施》和《深調(diào)事故預(yù)案》,組織各專業(yè)進(jìn)行反復(fù)討論,修改完善技術(shù)措施。將措施下發(fā)各值進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論,并組織各值班員在仿真機(jī)上進(jìn)行演練,確保每位值班員在機(jī)組深調(diào)期間對每項操作能夠做到心中有數(shù),保證發(fā)生異常情況臨危不亂等等多項縝密的工作,可以說全專業(yè)聯(lián)動,全員齊努力來確保深調(diào)工作可以成為現(xiàn)實。

       萬事俱備,只欠東風(fēng)。秦嶺電廠在2017年末選擇了7號機(jī)組作為實驗機(jī)組,并對鍋爐進(jìn)行了最低不投油負(fù)荷穩(wěn)燃試驗和性能試驗,通過了西安熱工院深度調(diào)峰第三方認(rèn)證,之后將試驗申請書、安全承諾書、深調(diào)報告書等上報國網(wǎng)西北電力調(diào)控分中心和國網(wǎng)陜西電力公司,申請參與深度調(diào)峰。

  “那天是周四下午兩點半,國網(wǎng)西北調(diào)控分中心對我們的7號機(jī)組實施了負(fù)荷低至18萬千瓦不投油穩(wěn)燃AGC閉環(huán)深調(diào)實驗?!鼻貛X電廠運行部負(fù)責(zé)人徐勇還清楚地記得當(dāng)時的情景?!按蠹叶己莒諝饫飶浡豢擅麪畹木o張氣氛,讓人感覺時間過得很慢,生怕會出意外。”

  “試驗煤質(zhì)下18萬千瓦負(fù)荷,投運A、F磨,7號鍋爐SCR入口煙溫分別為318.攝氏度和320.3攝氏度,投運層燃燒器噴口溫度分別為1204攝氏度和1257攝氏度,著火溫度、火檢信號和爐膛負(fù)壓波動正常,7號鍋爐在不投油助燃的條件下,具備18萬千瓦負(fù)荷深度調(diào)峰能力?!?/div>

  近2個小時的試驗,終于等到了天籟般的回應(yīng),整個實驗室傳來響徹云霄的歡呼,7號機(jī)組不僅通過了深調(diào)審核,還成為首臺深調(diào)能力達(dá)到額定負(fù)荷27.27%,突破極限的66萬千瓦火電機(jī)組,創(chuàng)造了新的深度調(diào)峰記錄。

  此記錄的誕生也意味著秦嶺電廠在搶占深調(diào)市場上邁出了最關(guān)鍵的一步,而這一步承載了太多的希望。

  秦嶺電廠副總工程師兼營銷部主管魏三革給記者算了一筆賬,機(jī)組參與深度調(diào)峰運行后,每小時帶來凈經(jīng)濟(jì)效益4.5萬元的電價補償,每天深調(diào)10個小時將補償45萬元,這讓他們這些跑“糧票”的人也更加有勁頭了,覺得再辛苦再累也值。

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