高翔
摘 要：新疆电网冬季平均有5个月的供暖期，而供热机组主要存在于公用火电机组中，随着不参与调峰的自备电厂快速增长及新能源装机占比的不断提高，造成电网调峰及负荷平衡的压力越来越大，自2014年起，疆内强化了供热机组最小运行方式的管理工作，通过采取加强管控、数据支持、积极创新的手段，有效地提升了冬季新疆电网调峰能力，为省调供热期电网调峰调度提供了有力的技术支撑。
关键词：供热机组；最小运行方式；调峰能力
中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）20-0158-01
近些年，新疆机组装机容量大幅提升，风电及自备电厂所占比重越来越高，自备电厂不参与电网调峰，新投产直调火电机组均为热电联产机组，且城市集中供热面积增长快速，热力公司调峰锅炉未能同步配置，同时供热任务大部分甚至全部交由热电厂负责，冬季电负荷调整受热负荷限制，调峰能力有限，供热与调峰的矛盾日益突出，使原本需“热电联动”的发电机组需要“以热定电”运行，冬季电负荷在一定程度上受到了热负荷的限制，机组的调峰能力也相应受到的制约[1-2]。参与调峰的公用供热电厂为了争取自身更大的经济利益，许多发电厂打着供热的名义，谋求更高的发电负荷，极大地影响到新疆电网的负荷平衡。为提升调峰能力，机组通过核定最小运行方式对供热机组进行，在保障机组正常供热的情况下，优化机组的调峰能力[3]。
1 课题背景
随着电厂在供热方面所占比重越来越多，电厂供热与电网调峰之间的矛盾就日益突出。本节就从供熱、调峰两个方面分析供热机组的冬季运行现状。
新疆电网冬季有4-6个月的供暖期，公用火电机组绝大部分为供热机组，“十二五”期间，随着不参与调峰的自备电厂快速增长及新能源装机占比的不断提高，电网调峰及负荷平衡的压力越来越大，2012年开展供热机组供暖期最小运行方式的核定工作，缓解了冬季电网调峰压力，但也暴露出一定问题：管控力度不够、缺少数据支持、“东北模式”无法满足新疆电网调峰要求等，制约了冬季电网调峰能力的进一步提升。自2014年起，强化了供热机组最小运行方式的管理工作，通过采取加强管控、数据支持、积极创新的手段，有效地提升了冬季新疆电网调峰能力，为调供热期电网调峰调度提供了有力的技术支撑。
1.1 新疆供热需求
近年，传统的集中锅炉供暖的采暖方式逐渐被火电机组通过“热电联产”的采暖方式所替代，作为各地区冬季取暖的大趋势，各地供热机组的供热需求都在不断上涨，新疆2012～2016四个采暖季的供热面积分别为7577m2、8809m2、1955m2、13871m2，由此可见“热电联产”已经成为了未来主要的采暖方式。
1.2 新疆调峰情况
新疆地广人稀，有许多可利用的自然资源，在“清洁替代，电能替代”的大背景下，新疆内用电源结构也所调整，从先前无新能源到有新能源，从小机组火电到大机组火电。
新能源比重增加，按照新疆2020年规划的电源及负荷情况进行生产模拟计算，新能源弃电量占其预计可发电量的65.2%，其中采暖期弃电量占全年弃电量的53.4%，但占到采暖期新能源可发电量的89%，即采暖期新能源发电量极少，考虑火电、水电发挥调峰作用后，当新能源弃电率考虑为5%时，新疆调峰能力缺额约1200万兆瓦。
2 供暖季负荷与调峰能力分析
本章节通过数据统计计算2015～2017供暖季全疆电厂供热情况，分析当季供热负荷及调峰能力。
2.1 全疆供暖需求
火电厂作为供热机组为各地供暖成为大趋势，每年各地的供热需求都在不断上涨，只有掌握每年全疆的供热需求，才能在此基础上优化机组最小运行方式和调峰能力。本小节就对全疆24个供热机组2015-2016、2016-2017两年供热面积进行统计，除了个别机组供热面积饱和无增长，大部分供热机组的供热面积在2016-2017供暖季均有增加，通过统计分析，大部分电厂的增长率在10%以上，总面积从2015-2016供暖期的13108万m2，增长至2016-2017年的16993万m2，总增长率为30%。
2.2 调峰能力计算
目前大多数供热机组为抽汽式供热机组，其电负荷、采暖抽汽负荷和工业抽汽负荷在一定范围内均可独立调节，同时又相互制约。由于疆内供电负荷小，供热负荷大，“以热定电”是目前机组负荷的确定方式，而在确定一定的热负荷时，电负荷的调整范围受到制约。通过机组在某一热负荷下的抽气量，如机组带最大550t/h采暖抽汽量时，从供热机组工况图中可查得机组电负荷的调整范围是235～265MW，机组仅有9%的负荷调整能力，基本上已不具备调峰能力，且一次调频能力也将受到影响。采用建筑物围护的基本耗热量法结合历史数据对热负荷进行预测，考虑气温变化对建筑散热量和供热量的影响，将整个供热区域作为一个大的换热器。通过对热网整体换热系数的研究，以及采暖供热数据的分析，借助于天气预报的气温数据，预测出不同环境温度下所需的热负荷。
2.3 极端低温工况供热机组负荷核查
2016年11月22日，新疆各地区出现了气温骤降，对降温后各供热电厂的机组最小运行方式进行了核对， 通过统计结果可以看出，实际供热机组的最小运行方式大多与计算值一致，个别机组实际最小运行方式小于理论值，说明供热机组在的极低环境温度下仍有较充裕的调峰余量。
2.4 供暖季存在问题
虽然整个供暖季平稳度过，但也暴露出很多问题，制约了冬季电网调峰能力的进一步提升，具体问题如下：
管控力度不够，弄虚作假现象严重。在“以热定电”原则下，参与调峰的公用供热电厂为了争取自身更大的经济利益，打着供热的名义，谋求更高的发电负荷，虚报供热面积，篡改主要供热参数，极大地影响了供热机组最小运行方式的核定及合理、公正的调峰。
缺少大数据支持。部分电厂主要供热计量表计存在缺陷或计量不准，并且没有进行整改，各公用供热电厂供热调峰运行数据只能通过现场调取的方式获得，缺少数据分析，影响了最小运行方式核定的准确。
供热机组最小运行方式核定模式亟待创新。“东北模式”初、中、末期的核定方式虽然暂时缓解了电网调峰的困难，但通过几年时间工作的积累，应清楚的知道此模式下仍有很大的弊端。
3 结语
在强化供热机组最小运行方式管理工作上，我们采用加强管控、数据支持、积极创新的手段，达到了不断提升冬季电网调峰能力的目的。加强管控方面切中要害、抓住关键环节、加大临检力度，有效解决了弄虚作假的情况，确保供热机组公正、合理地进行调峰；数据支持方面建立监测平台对供热机组数据全面实时监控，完成供热机组调峰能力在线分析、诊断，采用信息数据现场校核的方式，确保了供热机组最小运行方式核定的科学准确；积极创新方面针对原供热机组最小运行方式核定方式的弊端，在总结工作经验的基础上，开拓思维，提高创新意识，勇于实践，创造出新的核定方式以满足冬季电网调峰的进一步要求。
参考文献
[1]姚金雄，张世强.基于调峰能力分析的电网风电接纳能力研究[J].电网与清洁能源，2010.
[2]张宇，鄂志君，刘卫平，等.热电联产机组调峰能力的研究与应用[J].电力系统及其自动化学报，2013，25（3）：115-118..
[3]田超，栗向鑫，张圣楠.京津唐电网供热机组冬季调峰能力分析[J].华北电力技术，2013，（3）：5-8.endprint
