Page 24 - 电力与能源2024年第一期

18 黄琳圣，等：高比例可再生能源电力系统中火电深度调峰改造经济性分析

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（1）火电机组内部改造的初始投资费用。火 ——火电机组单位时间内的油耗量，·h ；M pollute
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电机组进行内部改造需要购买各种设备进行升级 ——燃油的成本，元·t 。
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以及基建，所以火电机组进行内部改造的总成本 3.1.2 机组外部改造（加装储能）
如下： 火电机组加储能装置的改造成本主要包括装

A = k ( P b，min - P a，min ) （14） 置的初始投资成本和年运行维护费用等。这里考
式中 k——火电机组进行内部改造的单位成本， 虑的是最理想的情况，即能够在其规定年限内正
元·MW ；P a，min——火电机组深度调峰改造前的 常使用，不需要进行设备更换。
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最小机组出力；P b，min——火电机组深度调峰改造 （1）储能装置初始投资成本。火电机组进行
后的最小机组出力。 外部改造需要购置储能装置，同时还需要进行基
（2）机组设备年损耗费用。当火电机组运行 建。火电机组加储能装置的初始投资成本如下：
在深度调峰状态下时，发电机转子轴会发生轴向 F = K e E max + K p P max （19）
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位移，从而会使机器产生疲劳，减损寿命，进而会 式中 K e——单位储能容量的成本，元·MWh ；
使机组产生变形，最终会导致机组提前报废。因 E max——储能装置的额定容量；K p——单位储能
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此火电机组在深度调峰阶段产生的设备损耗费用 功率的成本，元·MW ；P max——储能装置的额定
如下： 功率。
（15） （2）年运行维护费用。在长期运行的过程中，
B( P )= η( P )× P max × M unit
P P 需要对机组进行维护，所以会产生一定的费用。
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η( P )=-0. 044 4( ) + 0. 045 2( ) -
年运行维护费用如下
P max P max
P n
0. 0191( )+ 0. 004 8 （16） x (1 + x )
G = F × λ × （20）
P max n
(1 + x ) - 1
式中 P max——火电机组的最大功率；M unit——火
式 中 F—— 装 置 初 始 投 资 成 本 ； λ—— 维 护 系
电机组的单位购机成本，元·MW 。 数；x——折旧率；n——储能装置的使用年限。
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利用式（16）可以求出火电机组深度调峰在不 3.2 火电机组参与深度调峰的收益分析
同机组出力时的机组设备损耗费用，进而可以求 本文从整个电力系统来考虑火电机组参与深
出年损耗 B'（P）。 度调峰所获得的收益，主要包括两个方面：火电深
（3）深度调峰时投油产生的费用。当火电机 度调峰改造后机组启停减少所节省的费用和新增
组工作在 DPRO 阶段时，锅炉和水循环系统无法 的可再生能源发电收益。
保持稳定工作，此时只有通过投油稳燃，才能够保 （1）年节省的启停费用：

证机组的稳定运行。火电机组在投油深度调峰阶 （21）
H = s 1 C up + s 2 C down
段产生的投油年费用如下： 式中 s 1——机组启动的次数；C up——机组启动
s
（17） 所需的费用； 2——机组关停的次数；C down——机
C ( P )= h ( P )× M oil × C oil
式 中 h（P） ——1 年 内 投 油 深 度 调 峰 的 时 间 ； 组关停的费用。
M oil——燃油的成本，元·t ； C oil——火电机组单 （2）年增多的可再生能源收益。年增多的可
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位时间的油耗量，·h 。 再生能源收益可以用新能源发电所节省的火电发
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（4）年 环 境 污 染 费 用 。 当 火 电 机 组 运 行 在 电成本来表示：
DPRO 阶段时，会因为投油带来 NO x 等各种污染 I = M cos t × W ( P ) （22）
物，火电企业因此不得不交纳超标的环境污染费 式中 M cost——火电的单位发电成本，元·MWh ；
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用。年环境污染费用如下： W（P） ——可再生能源全年新增发电量。
（18） 3.3 火电深度调峰改造的经济效益评估方法
D ( P )= h ( P ) M oil × M pollute
火电机组是否要进行深度调峰改造取决于深
式中 h（P） ——1 年内投油深度调峰的时间； M oil