《燃气发电综合效益评价体系及其调峰应用》

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该项目属于动力与电气工程领域。

燃气发电在调峰和节能减排上具有独特优势。国家《能源发展“十三五”规划》提出天然气消费比重力争达到10%。截至2017年底,中国发电总装机17.74亿千瓦,燃气发电装机0.78亿千瓦,仅占总装机4.28%。华东电网大幅领先全国,燃气发电达10.24%。另一方面,大功率外来电和新能源接入使得调峰问题更加突出。为更好促进燃气发电发展,提高系统调节能力,该项目提出了燃气发电经济性综合评价、调峰效益、可靠性效益计算等方法,构建了燃气发电综合效益评价体系,发明了基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统,解决了传统燃气发电投资回报难的问题,改善了大功率外来电系统低谷调峰困难的局面,实现了国家电网公司推广应用。创新成果如下:

1)提出了基于生产成本模型的燃气发电经济性综合评价方法:识别了影响燃气发电成本的关键因素,建立了燃气发电生产成本模型,掌握了运行方式对燃气发电成本的影响,提出了燃气发电分时两部制定价方法,实现了燃气发电的动态经济性评价。克服传统燃气发电成本与其他能源发电成本难以精确对比的难题,有效提高了燃气发电经济效益。

2)提出了基于机会电量和综合成本的燃气发电调峰策略及效益评价方法:为充分挖掘燃气发电调峰给系统带来的影响和效益,建立了考虑系统调节能力含多种电源的机组组合模型,开发了计及联络线传输能力约束的多区域随机生产模拟程序,构建了反映系统成本差异的燃气发电调峰效益评价指标,发明了基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统,提出了燃气发电调峰补偿方法,用于华东辅助服务结算。解决了系统调峰不足问题,提高了机组调峰积极性和系统对区外来电消纳能力。

3)提出了基于运行特征的燃气发电综合效益评价体系:为全面衡量燃气发电效益,从多角度构建了燃气发电运行特征参数,建立了涵盖财务、系统效益、环境效益的燃气发电综合效益评价体系,财务评价指标包括财务净现值、内部收益率和投资回收期;系统效益指标包括容量效益、燃料效益、调峰效益和可靠性效益;环境效益指标包括污染物排放量和环境成本。克服传统燃气发电效益评价片面化的难题,有效提高了燃气发电投资决策水平。

项目获授权发明专利1项,发表论文12篇。上海科学技术情报研究所的科技查新报告显示,“相同研究内容未见国内外文献述及,具有新颖性”。项目验收专家一致认为,“研究成果达到了国际先进水平”。

项目推动燃气发电发展作用突出:已成功应用于国家电网公司华东分部,并在申能集团有限公司和中国华电集团有限公司的华东电网所辖区域燃气发电中应用,有力地保障了华东电网调峰需求,促进了燃气发电在电网的应用,降低了华东电网运行成本,减小了华东电网污染物排放,推动了行业科技进步。2015至2017年新增产值累计10.75亿元,新增利润累计0.31亿元,新增税收累计为0.75亿元,累计节资0.84亿元,经济和社会效益显著。

成果说明

燃气发电综合效益评价体系及其调峰应用是燃气发电发展和优化能源结构的必然需求,项目推广应用成果显著。 (1)项目研究成果应用于国家电网公司华东分部所辖上海、江苏、浙江、安徽和福建四省一市,基于两部制电价的燃气发电分时上网电价结算方案对于制定该电网未来的燃气发电上网电价具有重要的参考价值;定量分析燃气发电为电力系统及社会带来的效益,并实现其经济性评估,对于电网未来发展燃气发电具有参考意义;建议了气电补贴方案,为华东电网调动燃气机组的发电积极性、进行相应补贴提供了相关的参考;解决了系统调峰不足问题,提高机组

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