節能發電調度是指在保障電力可靠供應的前提下,按照節能、經濟的原則,優先調度可再生資源發電;按機組能耗和污染物排放水平由低到高排序,依次調用化石類發電資源;最大限度地減少能源、資源消耗和污染物排放。
節能發電調度是以確保電力系統安全穩定運行和連續供電為前提,以節能、環保為目標,通過對各類發電機組按能耗和污染物排放水平排序,以分省排序、區域內優化、區域間協調的方式,實施優化調度,并與電力市場建設工作相結合,充分發揮電力市場的作用,努力做到單位電能生產中能耗和污染物排放最少。
讓清潔能源先“行”,是節能發電調度的宗旨。2008年1月1日,《節能發電調度辦法》正式付諸實施。辦法頒布的目的是為提高電力工業能源使用效率,節約能源,減少環境污染,促進能源和電力結構調整,確保電力系統安全、高效運行,實現電力工業的可持續發展。
國家電網公司根據國家統一部署,認真組織系統內省電力公司開展節能發電調度試點工作,優先調度清潔能源、高效火電機組發電。2011年,通過組織節能發電調度,江蘇、河南、四川電網累計節約標煤420.7萬噸,減少二氧化硫排放12.09萬噸。
在優化調度方面,水能利用率顯著提高。國家電網公司加強水電運行管理,統籌優化長江、黃河、藏中等重點流域、重點地區的水電運用,保障了水電廠安全運行。此外,通過深化細化水庫調度管理,國家電網公司進一步提高了水電調度經濟運行水平。2011年,國家電網節水增發電量159億千瓦時,水能利用提高率8.4%,同比增加0.16個百分點。
水電 水電大省的節能調度經
福建省水電資源開發程度高,水電站數量眾多,特別是閩江流域水電站群系統,27座水電站群形成了以水口水電站為中心,由上下、左右交錯互為關聯的復雜水系,是我國目前水電調度最為復雜的省級電網水電系統之一。
6月19日,在福建省電力有限公司水調中心,水情調度人員正通過福建電網大型水庫短期徑流預報調度系統提供的降雨預報信息,安排閩江流域的水口水電站等發電站加大發電力度,將水庫庫容水位降至比汛限水位低,騰出庫容,迎接降雨帶來的洪水,確保合理利用水資源節水增發電。
截至5月底,福建全省綠色清潔能源裝機1232.4萬千瓦,占全省發電裝機容量的32.2%。
根據福建水電資源的特點和規律,福建省電力有限公司開發了福建電網大型水庫短期徑流預報調度系統,利用該系統的短期徑流預報和大型水庫洪水調度功能為水庫群的跨流域優化調度提供強有力的技術支持,在預報有大到暴雨到來之前預先適當騰庫,在監視到明顯降雨之后加大發電出力。洪前騰庫迎峰,洪峰過后攔蓄洪尾,最大限度地優化利用水資源。
“通過不斷創新,改善水電調度方式,用同樣的水資源創造了更大的效益。從2003年至今,福建全省水電累計節水增發電量125.3億千瓦時,相當于節約標煤約400萬噸,減排二氧化碳1100萬噸。”福建省電力調度控制中心主任黃文英介紹說。
在充分利用水資源的同時,優化電網調度,讓水電等可再生能源多上網,是實現節能減排的重點。黃文英說,“今年1~5月,全省各水庫來水均為特豐。福建電力調度控制中心及時調整水火發電方式,按照節能、經濟調度的原則,適度關停部分火電機組進行檢修,優先調度可再生發電資源,盡量讓水電多發甚至全天滿發。”
據統計,今年1~5月份,福建水電機組發電217.41億千瓦時,比去年同期增長90.7%,火電機組累計發電388.95億千瓦時,比去年同期減少20.2%,節約了發電燃煤,減少了各類大氣污染物排放。
【 亮點 】全流域短期徑流預報精度提高
福建電網大型水庫短期徑流預報調度系統建立了適合福建電網特點的中短期徑流預報、防洪優化調度、水口退水預報等模型,實現了大型水庫短期徑流預報、大型水庫洪水調度、水口水庫洪水退水過程預報、水口水庫動態汛限水位洪水調度、天然來水還原計算及豐平枯評價功能,顯著提高了福建電網大型水庫徑流預報的精度和防洪調度的科學性與工作效率。
本系統的短期徑流預報和大型水庫洪水調度功能為水庫群的跨流域優化調度提供強有力的技術支持,在預報有大到暴雨到來之前預先適當騰庫,在監視到明顯降雨之后加大發電出力,洪前騰庫迎峰,洪峰過后攔蓄洪尾。
盡管2011年福建來水屬于特枯年份,但福建省電力有限公司應用本系統后取得了可觀的節水增發電效益,全年直調水電廠節水增發電量5.5億千瓦時,節約燃煤約17.1萬噸,減少排放二氧化硫約0.4萬噸、二氧化碳約44.3萬噸,節能減排效果明顯。
火電 優先安排高效脫硫機組
憑借電網的紐帶作用,黑龍江電網開展節能環保調度,提高發電機組利用效率,積極接納上游的清潔能源,鼓勵科學用電和發展電動汽車,形成了一條覆蓋全社會的發電、輸變電、用電“全過程”節能減排有機鏈。
節能減排面臨嚴峻形勢,“十二五”期間,黑龍江省單位GDP能耗需降低16%,化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物排放總量需減少8.6%、10.4%、2.0%和3.1%。
在以火電為主的黑龍江省,節能調度對電網節能減排的作用至關重要。在保證電網安全穩定運行和連續可靠供電的基礎上,黑龍江省電力有限公司調度控制中心長期致力于優化電網調度管理工作,降低電能損耗,并科學組織電源,多安排清潔能源和脫硫機組運行。
黑龍江省電力有限公司調度控制中心進行負荷預測及電力電量平衡,利用供熱信息上傳系統,核定機組供熱方式,開展以熱定電工作,控制高能耗、高污染的小機組發電。此外,黑龍江省電力有限公司利用大機組調整能力強的特點,在機組調電計劃和發電權交易上向大機組、脫硫機組傾斜,有條件多發低能耗、低污染的大機組。
針對電網大規模基建投產及設備改造,黑龍江電網超前進行電網過渡方式、特殊方式的分析和安全策略研究,并結合春秋檢計劃工作,盡量減少線路停電次數,保證檢修計劃的合理性、優化性和可操作性。同時,充分利用“黑龍江電網動態安全評估系統”、“黑龍江電網故障信息管理系統”、“黑龍江電網發電機組一次調頻在線監測與考核系統”等進行電網方式安排,優化調度潮流,減少電網電能損耗。
除了優先調度高效脫硫發電機組,黑龍江也積極嘗試接納風電等清潔能源入網。隨著黑龍江省風電功率預測工作的深化,以及火電、水電相關技術支持系統的不斷完善,電力調度控制中心積極推進水、火、風聯合優化調度系統建設,量化火電調峰能力影響,將風電納入到日電力電量平衡中,并充分考慮風電預測的概率特性,以滿足風電最大吸納能力的目標。2011年,黑龍江電網全年吸納風電近39億千瓦時,同比多吸納10.1億千瓦時,增加30.8%,節約標煤33.89萬噸,減少二氧化硫排放2736噸。
【 亮點 】預警機制提高火電機組運行效率
黑龍江省電力有限公司調度控制中心建立了燃煤供需預警機制,使各火電廠及時了解省網電源情況,提高配煤精度,避免多個火電廠由于同時欠出力導致缺電源,科學制定迎峰策略,提升電網調峰能力,增加風電吸納空間,提高了黑龍江省網綜合風、水電發電能力。系統根據日負荷預測、風功率預測、水電情況、電網日方式及聯絡線計劃等,推算出24小時電網調峰需求,每日16時自動向火電廠發布藍色、橙色或紅色預警。各火電廠據此提前調整燃煤配比方案,及時調整火電機組發電能力,滿足電網各時段負荷需求。該系統可減少火電機組旋轉備用容量的25%,提高火電機組運行利用率,降低火電運行成本,減少碳排放量,并提高省網吸納風電能源能力。
風電 調度作用顯著 出力連創新高
電力調度與準確的功率預測是風電大規模接入電網的首要條件。憑借出色的調度能力,甘肅電網最大限度地接納著風電。6月10日、11日,甘肅風力日發電量分別達到5969萬、6064萬千瓦時,最大發電出力分別達到2655兆瓦、2732兆瓦,連創歷史新高。
被譽為“陸上三峽”的甘肅酒泉風資源豐富,近幾年,甘肅電網最大限度地接納著風電。自從今年5月10日起,甘肅風電出力限額由220萬千瓦開放至260萬千瓦,達到河西750/330千伏斷面穩定控制極限,風電上網電量不斷攀升。6月10日、11日,風力日發電量分別達到5969萬、6064萬千瓦時,最大發電出力分別達到2655兆瓦、2732兆瓦,連創歷史新高。
隨著國家節能減排、大力發展清潔能源產業政策的不斷推進,風力發電迎來集中發展的黃金時期,短短幾年之內,甘肅電網風電裝機容量已達到570萬千瓦,風電“陸上三峽”初具規模。
為積極貫徹落實國家相關新能源產業政策,充分發揮大規模風力發電在節能減排方面的積極作用,最大限度消納風電電力電量,甘肅省調在目前省內用電增長緩慢、外送市場逐步萎縮、水電大發的條件下,及時調整火電開機方式,采取多種科學有效的調度管理手段,為清潔能源上網讓路,不斷拓寬甘肅綠色能源輸送通道。
除了甘肅,南方省市風電接納能力也大大提高。今年1~5月,福建在水電發電量創新高的同時,風電發電量也實現了全額上網。截至5月底,福建全省綠色清潔能源裝機1232.4萬千瓦,占全省發電裝機容量的32.2%。
近年來,福建省電力有限公司通過提高水能利用率,優先調度清潔能源,為社會貢獻綠色清潔能源,推動生態福建加快發展。在確保水電滿發、多發的同時,福建省電力有限公司積極配合省內風電場的建設,提高風電功率預測和調度監控水平,優先利用清潔能源發電,嚴格執行可再生能源有關規定,在日常發電計劃編制和實際調度過程中確保風電場所發電量全額上網。沒有出現因系統調峰、調頻而限制風電出力的現象,確保了無棄風電量,風電場所發電量全部上網。2011年,福建電網風電場共完成發電量21.93億千瓦時,比2010年增長82.5%。
與時同時,福建省電力有限公司加強水電站和LNG燃氣電站、風電、常規火電等聯合調度;優化水庫電站及LNG燃氣電站與風電進行互補。在水電多發季節,協調計劃處少安排LNG發電,通過統籌運用,充分利用風能、水電資源,利于全網電力電量平衡。
【 亮點 】量身打造“大型集群風電有功智能控制系統”
甘肅電力調度通信中心承擔的大型集群風電有功智能控制系統立項,這是為河西風電量身打造的系統。大型集群風電有功智能控制系統由一個調度中心站、一個控制主站、9個風電場控制子站等網絡組成。系統根據河西電網通道裕度,計算出風電最大出力,按照裝機容量等比例分配給各風電場,這就是風電場的出力上限。在風力不足的情況下,風電場在這個出力上限范圍內正常發電;如果風電場預測到大風來臨,機組發電將超過出力上限,就可通過系統申請加出力,每5分鐘申請一次,系統會進行自動計算,把那些出力不足的風電場的空閑容量調整給需要加出力的風電場。這套系統的投運,充分發揮了河西330千伏和750千伏輸電通道的出力,可根據電網送出通道的輸電可用容量實時調整所有風電場的發電功率,實現優化配置,保證大風期間線路送出功率不超穩定上限運行,又最大限度地利用輸送通道送電。
責任編輯: 中國能源網