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        面向電力現(xiàn)貨市場的供熱機組發(fā)電成本計算方法

        2022-01-17 06:51:48廣東粵電信息科技有限公司王鈞召張存斌廣東省能源集團有限公司陳斌源
        電力設備管理 2021年14期
        關鍵詞:供熱量煤耗分攤

        廣東粵電信息科技有限公司 王鈞召 黎 鍵 張存斌 廣東省能源集團有限公司 陳斌源

        廣東電力發(fā)展股份有限公司 王 旭

        根據(jù)《廣東電力現(xiàn)貨市場機組發(fā)電成本測算辦法(征求意見稿)》,廣東省發(fā)電企業(yè)需提交發(fā)電能耗與發(fā)電水平的數(shù)據(jù),然而熱電聯(lián)產(chǎn)機組的燃料消耗與發(fā)電能力并非完全統(tǒng)一:該類型機組的燃料消耗一部分用于上網(wǎng)發(fā)電,而另一部分則用于供熱[1]。熱電聯(lián)產(chǎn)機組的實際發(fā)電能耗數(shù)據(jù)的準確性直接影響該類型機組的電力市場報價策略以及盈利水平,由此需對熱電聯(lián)產(chǎn)機組的“供電煤耗計算”提供科學有效的計算方法,進而指導熱電聯(lián)產(chǎn)機組上網(wǎng)報價[2]。由于廣東省能源集團有限公司下轄熱電聯(lián)產(chǎn)機組(主要以燃氣機組為主)較多,均面臨以上問題,基于此開展此次研究。

        1 熱電聯(lián)產(chǎn)機組供電煤耗計算方法分析

        目前國內外發(fā)電供熱分攤方法有3類[3-5]:熱電聯(lián)產(chǎn)效益歸電法;熱電聯(lián)產(chǎn)效益歸熱法;熱電聯(lián)產(chǎn)效益折中分攤法。3種計算方法均屬于定量分攤熱電聯(lián)產(chǎn)過程中發(fā)電和供熱的耗能,是我國能源政策法規(guī)規(guī)定的熱電分攤計算方法。

        1.1 供熱煤耗直接反算法

        該方法把1GJ 供熱量折算成標準煤34.12kg,再除以管道效率和鍋爐效率,反推得出熱電聯(lián)產(chǎn)機組產(chǎn)出1GJ 供熱量消耗的人爐標準煤量,即供熱煤耗bgr。再將總煤耗b 減去供熱煤耗,即供電煤耗,再除以供電量M,及供電標煤耗bgd:bgr=34.12/(ηg×ηgd),bgd=(b-G×bgr)/M。 式 中,bgr為 供 熱 煤 耗、kg/GJ;Hgr為供熱量、GJ/h;ηg為鍋爐效率、%;ηgd為管道效率、%;bgd為供電煤耗、g/kWh;b為總標煤耗量、kg/h;M 為機組負荷、MW。

        供熱煤耗反算法將電站鍋爐視同集中供熱鍋爐,供熱蒸汽視同鍋爐新蒸汽,供熱煤耗僅與鍋爐效率和管道效率有關。該方法的優(yōu)點是計算方法簡捷、直觀,干擾因素小,缺點是忽略因素較多、精準度較低。由于特定機組的管道效率和鍋爐效率變化區(qū)間較小,因此供熱煤耗變化也較小。

        1.2 綜合供熱煤耗法

        計基礎[20 0 1]26文《熱電聯(lián)產(chǎn)項目可行性研究技術規(guī)定》中給出了供熱煤耗的計算公式:bgr=34.12/(ηg×ηgd)+εr×bdp。式中,εr為供熱廠用電率、kWh/GJ;bdp為汽輪機發(fā)現(xiàn)機組平均發(fā)電標煤耗率、g/kWh。該方法是在供熱煤耗反算法的基礎上,考慮了供熱廠用電的二次分攤計算出的供熱煤耗,不僅包含單位供熱量的燃料消耗、還包括了單位供熱量的電力消耗,代表了生產(chǎn)單位供熱量整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的綜合能耗。

        1.3 供熱比分攤法

        DL/J T 904-2004《火力發(fā)電廠技術經(jīng)濟指標計算方法》中供熱煤耗的計算方法,是用供熱量占統(tǒng)計期汽輪機總耗熱量來分攤機組入爐標煤量。由于對外供熱量便于計量,統(tǒng)計期汽輪機總耗熱量可以通過正平衡或反平衡2種方法計算得出,供熱標準煤耗率可較方便地計算出來:bgr=Bb×α/∑Qgr,α=∑Qgr/∑Qsr。式中:B 為統(tǒng)計期內入爐耗用標準煤量、t;α 為供熱比,指統(tǒng)計期內機組用于供熱的熱量與汽輪機熱耗量的比值、%;∑Qgr為統(tǒng)計期內的供熱量、GJ;∑Qsr為統(tǒng)計期內汽輪機總耗熱量、GJ。

        該計算公式按照熱電聯(lián)產(chǎn)機組生產(chǎn)電能和熱能2種能量的純粹數(shù)量比例來分配煤耗,優(yōu)點是對影響煤耗計算結的因素(如供熱表計計量誤差、燃煤熱值化驗誤差等)在供熱和發(fā)電3個環(huán)節(jié)進行了合理分攤,并可利用供熱比對廠用電、供熱發(fā)電成本等進行分攤。與供熱煤耗反算法一樣,該方法也沒有體現(xiàn)出生產(chǎn)2種不同能量蒸汽時蒸汽品質的區(qū)別,特別是忽略了新蒸汽在生產(chǎn)電能的過程中各種損失被重新轉化成低品位熱能、在供熱過程中再次得以利用的情況,并將熱電聯(lián)產(chǎn)機組冷源損失帶來的好處全部歸于發(fā)電。

        2 供熱機組發(fā)電成本計算

        2.1 成本分攤方法

        相對于煤等傳統(tǒng)能源天然氣價格比較昂貴。燃料價格為燃氣電廠實際購氣價格,通過企業(yè)財務月報或經(jīng)營日報等渠道獲取數(shù)據(jù);發(fā)電氣耗與機組負荷則直接讀取電廠SIS 系統(tǒng)數(shù)據(jù):由此計算真實的實時燃料成本。假設汽輪機中抽汽量為Dcq,聯(lián)產(chǎn)供熱焓差為(hh-hc),總共熱量為Qgr,汽輪機總熱耗量為Qsr,燃氣機組發(fā)電量為Wf,生產(chǎn)廠用電率為Lcy。燃氣機組單位時間供氣量為Gf,燃料的低位發(fā)熱量為Qar,net,標煤的發(fā)熱量為Qcoal=29308kJ/kg,燃氣機組余熱鍋爐的鍋爐效率為ηg,管道效率為ηgd。則:

        燃氣機組入爐標煤量為mrl=Gf×Qar,net/Qcoal,汽輪機的總熱耗量為Qsr=mrl×Qcoal×ηg×ηgd= Gf×Qar,net×ηg×ηgd, 燃氣機組供熱量Qgr為Qgr=Dcq×(hh-hc),則燃氣機組供熱比α=Qgr/Qsr。入爐標煤量與供熱比的乘積為供熱標煤量,供熱標煤量為mgr=mrl×α,則燃氣機組發(fā)電標煤量mfd=mrlmgr=[1-Dcq×(hh-hc)/(Gf×Qar,net×ηg×ηgd)]×(Gf× Qar,net/Qcoal),則燃氣機組供電標煤耗bg=mfd/[Wf× (1-Lcy/100)], 即bg=[1-Dcq×(hh-hc)/(Gf×Qar,net× ηg×ηgd)]×(Gf×Qar,net/Qcoal)/[Wf×(1-Lcy/100)]。

        其中,燃氣機組發(fā)電量Wf 由關口表讀數(shù)讀??;Gf 根據(jù)標準GB/T2624進行讀??;α 的計算按照標準DL/T 904-2015進行;供熱抽汽流量Dcq、供氣品質參數(shù)(hh-hc)由SIS 系統(tǒng)讀取;燃氣機組燃料發(fā)熱量根據(jù)各廠燃料系統(tǒng)讀??;燃氣機組的鍋爐效率ηg及管道效率ηgd根據(jù)以下方式獲?。弘姀SSIS系統(tǒng)已有,開發(fā)接口讀取;電廠無在線數(shù)據(jù),根據(jù)實際情況手動輸入并由第三方校核。

        2.2 供熱分攤實例

        根據(jù)以上方法,對某燃氣供熱機組進行三種標準的供熱煤耗計算(表1)。

        表1 某燃氣供熱機組三種標準的供熱煤耗計算

        其中方法1~3的供熱煤耗計算方法分別為bgr=34.12/(ηg×ηgd)、bgr=34.12/(ηg×ηgd)+εr× bdp、bgr=Bb×α/M。由此可看出,方法1供熱煤耗低、供電煤耗高,好處歸熱;方法2考慮到供熱對廠用電點的影響,供電煤耗較方法1低;方法3采用供熱比法,供熱煤耗高、供電煤耗低,好處歸電。電廠側可根據(jù)自身實際需求,靈活運用三種方法進行供熱成本分攤計算。

        綜上,本文充分結合目前國內供熱機組供熱成本計算的各種方式,其結果滿足各類型機組的實際情況,方法通用性極強,具備很好的擴展性。

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