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“雙碳”驅動開啟深度調(diào)峰“30”時代

——山東電力系統(tǒng)完成首臺靈活性改造煤電機組調(diào)整能力核定試驗

日前，在山東省能源局正確指導和山東電力調(diào)度控制中心協(xié)調(diào)調(diào)度下，國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院（以下簡稱“國網(wǎng)山東電科院”）順利完成了華能威海電廠5號68萬千瓦機組靈活性改造后最小技術出力核定試驗及涉網(wǎng)性能驗收試驗，華能威海電廠5號機組靈活性改造效果得以驗證，機組深度調(diào)峰至29.75%額定負荷，標志著山東電力系統(tǒng)完成首臺靈活性改造煤電機組調(diào)整能力核定試驗，山東省煤電機組深度調(diào)峰正式進入“30”時代。這是該院支撐國網(wǎng)山東省電力公司大電網(wǎng)運行新高地建設，推出的又一重要舉措。

運籌帷幄助力“雙碳”

“十三五”期間，山東省新能源裝機規(guī)模突破4000萬千瓦，較“十二五”末增長3.5倍，新能源裝機占比突破25%。為實現(xiàn)“雙碳”遠景目標，預計到2025年山東省可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模將突破8000萬千瓦。

為應對新能源裝機容量快速增加帶來的消納壓力，國網(wǎng)山東電科院在深入調(diào)研山東省內(nèi)煤電機組調(diào)峰運行現(xiàn)狀、論證國內(nèi)外采用的煤電機組靈活性改造技術優(yōu)缺點的基礎上，建立了適用于山東省煤電機組靈活性改造技術方案，并依據(jù)山東省新能源發(fā)展趨勢提出煤電機組靈活性改造計劃建議，最終形成《直調(diào)公用煤電機組靈活性改造工作方案》，匯報山東電力調(diào)度控制中心并積極促請、協(xié)助山東省能源局、山東省能監(jiān)辦制定發(fā)布煤電機組靈活性改造利好政策。

凝聚智慧消納綠電

2021年5月，山東省能源局發(fā)布《山東省能源局關于做好全省直調(diào)公用煤電機組靈活性改造的通知》（以下簡稱《通知》）?！锻ㄖ芬笾醒腭v魯發(fā)電企業(yè)在“十四五”期間，按照每年20%的容量實施煤電機組靈活性改造，改造標準為“存量純凝、抽凝機組穩(wěn)燃情況下最小技術出力分別達到額定容量的30%和40%，新上純凝和抽凝機組分別達到20%和30%，熱電比低于50%的抽凝機組參照純凝機組標準實施改造”。

2021年11月，山東省電力技術監(jiān)督辦公室按照山東省能源局要求，聯(lián)合山東電力調(diào)度控制中心、國網(wǎng)山東電科院起草發(fā)布《山東省直調(diào)公用煤電機組靈活性改造后最小技術出力核定管理辦法》及相關試驗技術規(guī)范，明確了煤電機組靈活性調(diào)整能力的核定程序、核定內(nèi)容及相關指標，確保核定試驗有規(guī)可依。煤電機組靈活性調(diào)整能力，通俗來講是指為讓電網(wǎng)消納更多新能源電量，煤電機組通過靈活性改造，實現(xiàn)在更低負荷穩(wěn)定運行，擴大自身可調(diào)出力范圍，且在更低負荷運行時，煤電機組須保證鍋爐燃燒穩(wěn)定、設備運行安全、環(huán)保排放合格，并滿足約定供熱量，兼顧機組自動發(fā)電控制（AGC）、一次調(diào)頻等涉網(wǎng)性能。

山東省首批次共有十余臺煤電機組（裝機總容量515萬千瓦）申請靈活性調(diào)整能力核定試驗，華能威海電廠積極響應山東省能源主管部門政策要求，通過不斷摸索各種工況下的機組性能，結合優(yōu)化制粉系統(tǒng)運行方式、細化操作環(huán)節(jié)、改進控制系統(tǒng)，率先具備了靈活性調(diào)整能力核定驗收條件。

攻堅克難實現(xiàn)突破

2021年12月16日，按照試驗計劃，在山東電力調(diào)度控制中心協(xié)調(diào)調(diào)度下，國網(wǎng)山東電科院依據(jù)核定試驗技術規(guī)范對華能威海5號機組在30%額定負荷下連續(xù)穩(wěn)定運行能力進行了現(xiàn)場核定，并對30%~50%額定負荷區(qū)間的AGC、一次調(diào)頻性能進行了驗證。

華能威海5號機組靈活性改造后最小技術出力核定值為202.3兆瓦（29.75%額定負荷），達到《通知》要求，成為山東省首臺通過靈活性改造后最小技術出力核定的煤電機組，標志山東省煤電機組深度調(diào)峰正式進入“30”時代。

試驗順利是多方不懈努力的結果。為使山東省內(nèi)首臺煤電機組靈活性調(diào)整能力核定試驗順利開展，國網(wǎng)山東電科院多次赴電廠收集資料，并在鍋爐低負荷穩(wěn)燃優(yōu)化、SCR系統(tǒng)低負荷正常投運、熱工邏輯優(yōu)化、協(xié)調(diào)控制等方面與電廠進行了深入技術交流，共同針對此次核定試驗制定了專門的試驗方案。

試驗期間，該院試驗人員通過監(jiān)測鍋爐火檢、爐膛壓力波動情況時刻關注鍋爐穩(wěn)燃性能，詳細記錄機組主輔機運行參數(shù)，為下一步機組優(yōu)化運行，提升機組低負荷運行經(jīng)濟性奠定了基礎。本次靈活性調(diào)整能力系列試驗還包括AGC與一次調(diào)頻涉網(wǎng)試驗，由于深度調(diào)峰工況下的涉網(wǎng)試驗在山東省內(nèi)尚無先例，試驗人員在試驗準備期間多次與省電力調(diào)控中心、威海電廠溝通交流，共同商討制定試驗方案，最終順利完成山東省內(nèi)首次機組深度調(diào)峰工況下的AGC涉網(wǎng)試驗。

創(chuàng)新支撐保駕護航

國網(wǎng)山東電科院作為本次威海5號機組靈活性調(diào)整能力核定試驗單位，充分發(fā)揮了山東省電力系統(tǒng)技術監(jiān)督服務角色職能。

近年來，該院一直通過不斷創(chuàng)新為構建新型電力系統(tǒng)保駕護航。為有效消納新能源，保障電網(wǎng)安全，該院搭建了全國首套大型網(wǎng)源監(jiān)督服務平臺，通過監(jiān)測機組關鍵參數(shù)，實時量化在運機組實際出力能力及備用機組并網(wǎng)響應能力，同時實現(xiàn)對山東省百余臺直調(diào)機組調(diào)峰、調(diào)頻性能在線評價與能力挖掘。為做好山東全省電力技術監(jiān)督服務工作，該院牽頭組建全省電力技術監(jiān)督專家?guī)?，試點推進新能源發(fā)電企業(yè)技術監(jiān)督。為推進煤電機組向基礎性調(diào)節(jié)性電源轉型，該院組織開展了華電鄒縣等多家電廠靈活性改造及低負荷運行專項技術監(jiān)督，為煤電機組轉型升級與運行監(jiān)管提供了技術支持。