[發明專利]混燃靈活調峰電源

在審

• 申請號: 201810236537.6
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108494019A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 張良
• 申請（專利權）人: 張良
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的名稱是混燃靈活調峰電源，屬于新能源、節省化石能源、減少溫室氣體排放、電力系統、鍋爐等技術領域。要解決傳統的靈活調峰成本高、容量不足以及棄風、棄光等問題。本發明是把現有燃煤發電、熱電機組的鍋爐加以混燃改造，混燃能夠實現對系統負荷的調整，由此可應對風電、光電的隨機性、不穩定性和反調峰特性，并以邊際成本逼近邊際收益為邊界來提高風電光電占比。這將比投資抽水蓄能、燃油燃氣等傳統靈活調峰電源或儲能設施、電鍋爐等來提高風電光電占比要節省得多，顯然若熱網也被納入系統則抑制棄風更有效。

技術領域

本說明書中的“燃電”特指電能轉化為熱能，“混燃”特指化石燃料轉化為熱能并和燃電同時進行。截至目前為止，燃煤發電、熱電機組是在其鍋爐內把化石燃料的化學能轉化為蒸汽的熱能，本發明涉及一種用于發電、熱電機組的混燃鍋爐，燃電的增減可以調整系統用電負荷，燃電燃煤的增減則可以調整系統的發電負荷，這會使系統形成靈活調峰能力，借此可平衡風電、光電等波動對系統帶來的沖擊。增加靈活調峰容量對提高風電、光電消納能力至關重要，若熱網中供熱鍋爐也進行混燃改造，則風電反調峰特性所引起的棄風將得到有效緩解。

背景技術

風力發電、光伏發電是實現風能、光能大規模開發利用的有效途徑，也是我國能源和電力可持續發展戰略的最現實選擇。為了減少全系統發電不可再生能源的消耗，以及減少相應的溫室氣體和污染物排放，往往希望既有電網盡可能多地接納風電、光電，使風電、光電全額上網成為電網調度的重要目標，但是，在一般運行條件下，增加風電、光電接入容量，風電、光電的波動將對電網造成沖擊，系統發電成本也會上升。

對于以火電機組為主的電網，增加風電、光電接入的主要措施包括：增加燃油機組、燃氣機組、抽水蓄能等靈活調度電源，建設儲能設施，煤改電供熱等，這些措施都需要額外增加投資。此外以適度棄風來應對風電的反調峰特性也是一種措施，但棄風會造成經濟損失。通過利用混燃發電、熱電機組來抑制上述措施的不足，對提高既有電網的風電、光電的接納能力和降低全系統發電成本都具有重大意義。然而增加用電負荷規模、提高風電功率預測技術、協調需求響應、跨區電網建設、增加本地風電、光電消納等措施，并不能替代混燃發電、熱電機組對提高風電、光電消納的作用。

發明內容

本發明要解決的主要技術問題：

解決傳統靈活調峰技術措施所存在的成本高、容量不足問題，以及解決棄風、棄光等問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案：

首先，對現有燃煤發電鍋爐、燃煤熱電鍋爐、燃煤供熱鍋爐加以改造，使之成為混燃鍋爐。其次，對于風電接入、光電接入、用電負荷等不同情況，實施燃電燃煤功率調整，以達到發電用電負荷的平衡。同時把熱網等耗煤大戶實施混燃改造，不僅可增加用電負荷規模，并且可緩解棄風所造成的損失。再次，以邊際成本等于邊際收益為邊界來確定電網風電、光電的裝機容量。

技術特征1

以燃煤鍋爐為例。在發電、熱電鍋爐和熱網供熱鍋爐的爐膛、煙道及其它有利于提高燃電效率和有利于鍋爐正常運行的部位，安裝電熱轉換裝置，使之能夠實現混燃，該電熱轉換裝置工作時使鍋爐成為系統的負載，并且鍋爐還要安裝負荷伺服系統。

技術特征2

風電、光電接入或向上波動，實為系統發電負荷的波動，如果相應增加燃電功率以及減少燃煤功率，則能夠使系統用電發電負荷保持平衡。若風電、光電功率向下波動，則相應減少燃電功率及相應增加燃煤功率即可。

系統用電負荷增加時，燃電功率相應減少，燃煤功率相應增加，則系統用電發電負荷保持平衡。系統用電負荷減少時，系統相應增加燃電功率，相應減少燃煤功率即可。當系統用電負荷低谷時，熱網盡可能的燃電，系統用電負荷增加，棄風得到緩解。

技術特征3

電網風電、光電的裝機容量，以邊際成本等于邊際收益為邊界來確定。