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山東電力碳電協(xié)同平臺(tái): 助力火電機(jī)組碳排放控制

中國(guó)電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-02-22 00:00:00

  “當(dāng)前,潤(rùn)澤電廠1號(hào)機(jī)組發(fā)電出力為61.4萬(wàn)千瓦,每小時(shí)發(fā)電61.4萬(wàn)千瓦時(shí),排放二氧化碳491.4噸。”2月17日16時(shí)09分,山東電力科學(xué)研究院鍋爐室主管劉科在山東電力碳電協(xié)同平臺(tái)大屏幕前向該院副總工程師陳玉峰匯報(bào)。屏幕上顯示著這臺(tái)60萬(wàn)千瓦級(jí)火電機(jī)組每天的碳排放總量和當(dāng)天不同負(fù)荷下的碳排放強(qiáng)度曲線等信息。

  山東電力碳電協(xié)同平臺(tái)于2021年12月31日在山東電科院上線運(yùn)行。平臺(tái)可對(duì)省內(nèi)重點(diǎn)火電機(jī)組碳排放情況開展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與優(yōu)化分析,為電力生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放控制提供數(shù)據(jù)支撐。

  山東電網(wǎng)火電機(jī)組裝機(jī)占比超過(guò)60%。推動(dòng)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),火電機(jī)組碳排放監(jiān)測(cè)與優(yōu)化是一項(xiàng)重要舉措。以往,電廠采用煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)監(jiān)測(cè)碳排放,每臺(tái)機(jī)組都需要安裝二氧化碳監(jiān)測(cè)裝置。而且這種方法只能實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳排放的監(jiān)測(cè),缺少對(duì)設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)的分析,無(wú)法實(shí)現(xiàn)運(yùn)行優(yōu)化、增效減碳的目標(biāo)。

  從2021年3月開始,山東電力調(diào)度控制中心與山東電科院在原有技術(shù)積累的基礎(chǔ)上攻關(guān),到2021年8月,逐步掌握了火電機(jī)組碳排放在線計(jì)算方法,建立了機(jī)組減碳運(yùn)行優(yōu)化的技術(shù)應(yīng)用體系。

  2021年12月,山東電力調(diào)度控制中心與山東電科院在完成火電機(jī)組煤耗在線監(jiān)測(cè)試點(diǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,推進(jìn)碳電協(xié)同監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè),并在5臺(tái)機(jī)組上試點(diǎn)應(yīng)用。平臺(tái)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每臺(tái)機(jī)組的500余個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù),單臺(tái)機(jī)組每天測(cè)點(diǎn)讀取次數(shù)達(dá)5000萬(wàn)次。

  “從技術(shù)上說(shuō),‘測(cè)碳’容易‘減碳’難?!鄙綎|電科院安全生產(chǎn)部員工龐向坤介紹,山東電力碳電協(xié)同平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組碳排放量的監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)對(duì)象包括機(jī)組煤質(zhì)、煙氣、水汽等,監(jiān)測(cè)參數(shù)包括功率、溫度、壓力、氧量、電流、電壓等,設(shè)備覆蓋面廣、數(shù)據(jù)精細(xì)度高、計(jì)算可靠性強(qiáng),更重要的是,平臺(tái)還可以支撐火電機(jī)組減碳運(yùn)行優(yōu)化。

  如何支撐?山東電力調(diào)度控制中心與山東電科院在系統(tǒng)研發(fā)初期就確定了“橫向”“縱向”兩個(gè)發(fā)展思路——“橫向”是要實(shí)現(xiàn)不同機(jī)組之間碳排放的比較,掌握監(jiān)測(cè)機(jī)組的負(fù)荷特性、設(shè)備狀況與運(yùn)行缺陷,確定不同機(jī)組在深度調(diào)峰狀態(tài)下的碳排放特性,為電力系統(tǒng)低碳調(diào)度優(yōu)化提供支撐,提升電網(wǎng)減碳成效;“縱向”是對(duì)每臺(tái)機(jī)組歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)開展精準(zhǔn)分析,比較機(jī)組在不同負(fù)荷、不同煤質(zhì)、不同運(yùn)行方式下的碳排放差異,為機(jī)組減碳運(yùn)行提供參考。

  “通過(guò)平臺(tái)計(jì)算,我們可以得到機(jī)組在不同負(fù)荷下的碳排放強(qiáng)度。比如,潤(rùn)澤電廠1號(hào)機(jī)組和費(fèi)縣電廠1號(hào)機(jī)組同為60萬(wàn)千瓦級(jí)機(jī)組,兩臺(tái)機(jī)組在100%負(fù)荷運(yùn)行時(shí)發(fā)電1千瓦時(shí)所排放的二氧化碳一樣,但在50%以下負(fù)荷參與調(diào)峰運(yùn)行時(shí),二氧化碳排放量與滿負(fù)荷運(yùn)行相比分別增長(zhǎng)了10.1%和12.7%?!鄙綎|電力調(diào)度控制中心綜合技術(shù)處處長(zhǎng)袁森說(shuō),“在未來(lái)的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中,碳排放指標(biāo)像安全性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)一樣重要。相同負(fù)荷下,碳排放更低的機(jī)組就會(huì)獲得優(yōu)先并網(wǎng)發(fā)電權(quán)利?!?

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