鐘恒

（酒鋼集團(tuán)宏晟電熱公司，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

火力發(fā)電廠與電力系統(tǒng)關(guān)聯(lián)密切，發(fā)電廠設(shè)備的運(yùn)行情況會直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，一旦系統(tǒng)處于失穩(wěn)的狀態(tài)，無法保障系統(tǒng)輸電質(zhì)量。在國家大力推進(jìn)節(jié)能環(huán)保工作的過程中，火力發(fā)電廠過往的生產(chǎn)方式已經(jīng)不合時宜。當(dāng)下需要創(chuàng)設(shè)無污染的電力生產(chǎn)模式，優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)，完善電網(wǎng)系統(tǒng)的各項參數(shù)，提高能技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用程度，加快智能電網(wǎng)在我國的發(fā)展速度。

一、火力發(fā)電廠相關(guān)概述

水力發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、能源發(fā)電廠、火力發(fā)電廠為發(fā)電重要主體，其中火力發(fā)電廠出現(xiàn)最早，也是當(dāng)下基礎(chǔ)的發(fā)電形式，其將天然氣、石油、煤等資源作為燃料生產(chǎn)電力。當(dāng)下我國大部分火力發(fā)電廠仍然依靠煤的燃料生產(chǎn)電力，將煤等燃料放在鍋爐中燃燒，經(jīng)過一段時間放入熱水形成蒸汽，生產(chǎn)過程便是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，蒸汽壓力達(dá)到一定程度可以推動汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，隨后機(jī)械能會推動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，完成機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換工作[1]。

與水電廠核能發(fā)電廠相比，火電廠在電能生產(chǎn)方面擁有整體布局靈活的優(yōu)勢，在裝機(jī)容量選擇時可以結(jié)合生產(chǎn)需求控制。火電廠基礎(chǔ)構(gòu)造不會花費(fèi)較長的時間，比如水電廠項目工期大約為火電廠的兩倍?；痣姀S建造投資也遠(yuǎn)低于其他類型的發(fā)電廠；但是火力電廠在生產(chǎn)方面對煤炭的需求量較大，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)水與煤均會產(chǎn)生不小的成本，相關(guān)成本包括水與煤等原材料的成本以及運(yùn)輸工作的開銷，致使火力發(fā)電廠在電力生產(chǎn)方面的成本不低。在發(fā)電機(jī)組與動力設(shè)備配置方面需要使用大量的勞動力運(yùn)行設(shè)備，在電力生產(chǎn)方面還會在運(yùn)行方面支出不小的費(fèi)用。火電廠在生產(chǎn)環(huán)節(jié)會釋放污染環(huán)境的物質(zhì)，需要做好環(huán)境保護(hù)方面的工作[2]。

二、火力發(fā)電廠在電網(wǎng)系統(tǒng)中的作用

（一）為智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)

發(fā)電設(shè)備是電網(wǎng)系統(tǒng)的組成要素，如果發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)問題，電網(wǎng)系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。核能發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、太陽能發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、生物能源發(fā)電廠為常見的發(fā)電設(shè)備。雖然相關(guān)發(fā)電廠均可以作為電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備，但是不同類型的發(fā)電廠性質(zhì)存在差異，以核能發(fā)電廠為例，在電能生產(chǎn)方面會產(chǎn)生核廢料，其為發(fā)射性物質(zhì)，如果不進(jìn)行處理會對人類健康造成不小的傷害。水力發(fā)電廠容易受到水文條件與氣候的干擾，降低發(fā)電量。水力發(fā)電廠在前期建設(shè)方面需要花費(fèi)較大的成本，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)很容易引發(fā)污染問題，破壞生態(tài)環(huán)境[3]。

經(jīng)過調(diào)查水力發(fā)電廠周圍的生態(tài)環(huán)境遭到不少破壞，其他能源的發(fā)電廠也會受到發(fā)電容量、技術(shù)水平、投資成本、自然環(huán)境的影響，使電力生產(chǎn)工作受到一定的限制。立足實際情況，其他發(fā)電廠只能作為電網(wǎng)系統(tǒng)的輔助發(fā)電設(shè)備，火力發(fā)電廠仍為我國在發(fā)電方面的主要設(shè)備，應(yīng)該不斷完善火力發(fā)電廠生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，保障電力生產(chǎn)工作合規(guī)、合理運(yùn)行，保障電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

（二）擁有調(diào)峰作用

在我國智能技術(shù)高速發(fā)展的背景下，電網(wǎng)系統(tǒng)朝智能化方向發(fā)展。智能化電網(wǎng)也在此背景下出現(xiàn)，其擁有自愈的能力。電網(wǎng)在控制技術(shù)、遙感技術(shù)、傳感器技術(shù)的作用下，強(qiáng)化自身控制能力?；鹆Πl(fā)電廠在電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)方面擁有較強(qiáng)的能力，這是水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠在負(fù)荷調(diào)節(jié)方面無法比擬的?；鹆Πl(fā)電廠在調(diào)峰方面擁有較強(qiáng)的自愈能力，在我國電力生產(chǎn)領(lǐng)域擁有穩(wěn)固的地位[4]。

在十四五期間，我國電力市場發(fā)生一定的變化，在新能源得到大眾關(guān)注并高速發(fā)展的過程中，火力發(fā)電廠與新能源的合作也逐漸加深。經(jīng)過統(tǒng)計我國在2019 年風(fēng)光發(fā)電量為6300 億度，風(fēng)光能源發(fā)電增長近60%。使用新能源發(fā)電在電力市場有較大的發(fā)展?jié)摿Γ蒊RENA 做出預(yù)測，在未來的十年中海上風(fēng)電與光伏發(fā)電的成本將會下降，同時成本下降空間有極大概率超過50%,新能源發(fā)電可以帶來較多經(jīng)濟(jì)效益。以2019 年光伏建設(shè)為例，我國在全年應(yīng)用在光伏建設(shè)方面的成本為0.43 元/千瓦時，在2025 年光伏建設(shè)的平均成本可能跌至0.23 元/千瓦時。研究電力市場中新能源的應(yīng)用情況，發(fā)現(xiàn)新能源在發(fā)電中的占比不斷提升，同時成本逐漸下降。我國火電發(fā)電企業(yè)在當(dāng)下深化新能源，經(jīng)過一段時間有希望獲得調(diào)峰收益，按照華中能監(jiān)局出臺的文件，有償服務(wù)為有償一次調(diào)頻、自動發(fā)電控制、有償調(diào)峰等，輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)主要為新建機(jī)組調(diào)試的差額資金。另外，在有償服務(wù)中，自動發(fā)電控制受到調(diào)節(jié)性能與里程的影響。儲能與電力市場整理當(dāng)下火儲聯(lián)合調(diào)頻項目的具體信息（火電機(jī)組裝機(jī)60 萬千瓦）進(jìn)行測算，該項目每天可以獲得7 萬元以上的收益。在排除機(jī)組運(yùn)維成本、財務(wù)成本的情況下，需要2～3 年的時間，才能獲得收益。結(jié)合具體項目分析得到的結(jié)果，新能源調(diào)峰的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和火力發(fā)電項目仍存在差距，但是借助新能源裝機(jī)，可以優(yōu)化火電服務(wù)質(zhì)量，借助火電輔助等服務(wù)帶來良好的調(diào)峰效益[5]。

（三）與智能電網(wǎng)相互配合

智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比擁有不會污染周邊環(huán)境、可以帶來較多經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)勢，火力發(fā)電廠以煤作為主要的燃料，在電力生產(chǎn)中存在耗能與環(huán)境污染的問題，當(dāng)下通過脫硫設(shè)備減少火力發(fā)電廠對環(huán)境的污染程度。利用技術(shù)手段提高發(fā)電技術(shù)應(yīng)用水平，進(jìn)一步優(yōu)化火力發(fā)電廠的發(fā)電方式，整合當(dāng)下各類型發(fā)電廠，完成發(fā)電廠類型整合任務(wù)后，選擇集中管理的方式，優(yōu)化火力發(fā)電廠發(fā)電技術(shù)，可以解決以往發(fā)電廠污染環(huán)境與能耗高等問題。整合大小發(fā)電廠，借助集群手段，依托規(guī)?；a(chǎn)方式，提高火力發(fā)電廠發(fā)電水平[6]。

應(yīng)該重視火力發(fā)電廠普及性高的優(yōu)勢，同時加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)力度，借助技術(shù)實現(xiàn)綠色生產(chǎn)?；鹆Πl(fā)電廠一直為我國發(fā)電設(shè)備的核心要素，關(guān)系到電網(wǎng)供電工作，應(yīng)該將科研實驗作為工作基礎(chǔ)，可以為電網(wǎng)推送智能化方法，提高電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。

三、火力發(fā)電廠發(fā)展前景分析

在國家大力推進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，對電力供應(yīng)提出更高的要求，電力關(guān)系到社會生產(chǎn)與大眾生活，應(yīng)該關(guān)注電力生產(chǎn)工作，提高供電的安全性與電能整體質(zhì)量。發(fā)現(xiàn)過往電力生產(chǎn)方式已經(jīng)無法滿足工作需求的實際情況，必須調(diào)整電力生產(chǎn)方式，分析我國能源結(jié)構(gòu)，在電力生產(chǎn)方面仍然以火力發(fā)電為主。下面以甘肅為研究對象，研究我國火力發(fā)電廠的發(fā)展情況。

甘肅風(fēng)力資源豐富，地區(qū)光照時間長，也儲備大量的太陽能，這些均可以成發(fā)電的材料，與火力發(fā)電配合，滿足地方電力功能需求。截止到2020 年底，甘肅地區(qū)的電力負(fù)荷依舊維持在較低的水平，在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)后，甘肅著力開展電力開發(fā)方面的工作，在最近幾年于新能源方面獲得一定的成績。

隨著國家政策的出臺，甘肅在政策導(dǎo)向下關(guān)注新能源，將其作為電力產(chǎn)生的方法。經(jīng)過測評新能源在電力領(lǐng)域有較大的發(fā)展?jié)摿?。甘肅在未來一段時間，需要加強(qiáng)對省內(nèi)資源的利用水平，通過火力發(fā)電、水力發(fā)電等方式，完成國內(nèi)輸電任務(wù)，還可以拉動甘肅的GDP。甘肅在電力生產(chǎn)方面擁有優(yōu)渥的天然資源，為發(fā)電工作提供有利條件，在社會對電力供電質(zhì)量逐漸提升的今天，應(yīng)該圍繞電力生產(chǎn)需求，優(yōu)化生產(chǎn)模式，從供電安全與電能質(zhì)量方面創(chuàng)新工作模式。目前，甘肅以火力發(fā)電為主，風(fēng)力發(fā)電為電力生產(chǎn)的輔助方式，全省裝機(jī)中無調(diào)節(jié)徑流電站的比重較大，同時裝機(jī)調(diào)節(jié)能力孱弱，發(fā)電機(jī)組容量較少，這些會對電力生產(chǎn)造成不良影響，相關(guān)問題是甘肅應(yīng)該關(guān)注的內(nèi)容。甘肅在電力生產(chǎn)領(lǐng)域受到發(fā)電設(shè)備的拖累，會在電力生產(chǎn)活動中損耗大量的煤炭資源，與我國在電力領(lǐng)域做出的指示相悖。我國類似甘肅發(fā)電情況的地區(qū)還有不少，比如東北、滇西、滇中等處，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)補(bǔ)繳較差，還沒有形成統(tǒng)一的電力市場，在能源資源配置方面也存在不少短板。甘肅在火電開發(fā)中，當(dāng)?shù)啬鼙O(jiān)辦發(fā)布電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營暫行規(guī)則通知的文件。文件提出采用熱電解耦改造、配置新型儲能等工作的重要性，相關(guān)工作為深度調(diào)峰輔助服務(wù)的有效手段。另外，對參與電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰的電儲能設(shè)施提出要求，其充電功率必須在1 萬千瓦及以上。

結(jié)語

在十四五時期，火力發(fā)電企業(yè)看到未來行業(yè)的發(fā)展趨勢，積極開發(fā)光伏基地項目，通過“大數(shù)據(jù)平臺+數(shù)字化電站”研發(fā)、設(shè)備技術(shù)供應(yīng)等手段，擴(kuò)展工作領(lǐng)域。當(dāng)下火力發(fā)電企業(yè)在電力供應(yīng)方面仍占有壓倒性的優(yōu)勢，企業(yè)融資成本低、現(xiàn)金流穩(wěn)定?；鹆Πl(fā)電企業(yè)應(yīng)該關(guān)注市場環(huán)境，在電能質(zhì)量供應(yīng)要求不斷提高的今天，改變電力生產(chǎn)方式，提高電能應(yīng)用的可靠性與安全性。火力發(fā)電廠需要精準(zhǔn)界定電網(wǎng)系統(tǒng)與火力發(fā)電間的關(guān)系，創(chuàng)新技術(shù)，減少電力生產(chǎn)對環(huán)境的污染，控制能源消耗量，為社會持續(xù)供應(yīng)電能同時，推出優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。