新年伊始,三峽集團所屬湖北能源宜城電廠傳出喜訊:2024年累計發電量高達72億千瓦時,兩臺1000兆瓦超超臨界燃煤機組在首個完整運行年里深度調峰共計2755小時,占總運行時長的25%,為湖北省能源結構優化和電力供應穩定提供了堅強助力。
“雙碳”目標背景下,加快發展以風電和光伏發電為代表的新能源已成為我國能源清潔低碳轉型主線和社會共識。然而,新能源的間歇性和波動性特性也使得系統負荷峰谷差日益加大,源荷雙重壓力導致系統調峰面臨前所未有的挑戰。在此背景下,火電憑借其出色的靈活性和穩定性,成為了助力新能源消納的重要手段。
“在風力強勁、光照充足的時段,新能源發電能力強勁,火電機組便會主動降低發電負荷,為新能源‘讓路’;而當風力減弱、光照不足,新能源發電能力不足時,火電機組則會挺身而出,將負荷‘頂上去’,確保電網的穩定供電。”宜城電廠設備運行部秦勉生動地解釋了火電機組的調峰作用,“當機組超過基本調峰范圍時,我們稱之為‘深度調峰’,一般深度調峰的負荷率會降至50%至30%,甚至更低。”
在宜城電廠的中控室,秦勉向記者展示了1月19日1號機組的運行記錄。記錄顯示,當日機組負荷曲線波動明顯:從早上8點起,機組負荷持續下降,至13:00—14:45期間,負荷曲線降至谷底。“在日照充沛的時段,新能源出力充足且穩定,我們的火電機組便會降低負荷,為新能源讓出空間。”秦勉解釋道。
“而到了夜間,情況則截然相反。”秦勉指著19:45—23:00期間接近滿負荷的曲線說,“此時,受自然環境因素影響,新能源難以持續生產高質量電能,我們的火電機組便會以頂峰出力的方式,繼續承擔起保障電網穩定供電的使命。”
“為助力構建新型電力系統,我們的火電機組全力配合新能源發電,實現由主體性電源向兜底型電源轉變,確保用電尖峰頂得上,用電低谷壓得下。”宜城電廠設備運行部副主任沈而峻說。
然而,機組在調峰運行時,負荷的頻繁波動對設備的穩定運行提出了嚴峻的挑戰。
“宜城電廠是‘十四五’期間湖北開工建設最大的電源項目,電廠設計的初衷就是調峰電廠,因此對汽輪機、發電機和鍋爐三大主機的選型非常講究,我們選用了當前性能最優的搭配,能確保機組在調峰過程中安全高效穩定運行。”秦勉在廠房內向記者介紹。
除了選用安全可靠的儀器設備,宜城電廠還制訂了深度調峰相關保障措施,根據機組特性和電網需求,制定合理的深度高峰變負荷速率,明確不同負荷下各設備的運行參數和調節方式。同時,電廠還加強了設備巡檢力度,“提頻率、上強度”,對汽輪機、發電機、磨煤機、風機等核心區域和關鍵部件進行加密巡視,通過“望聞問切”的方式,提高設備隱患排查效率,確保設備在深度調峰工況下能夠平穩運行。
“在能源轉型的新形勢下,火電已經成為構建新型電力系統的重要支撐,是發展新質生產力的重要領域。下一步,我們將運用數字化、智能化技術推動火電向高端化、智能化、綠色化轉型升級,為湖北省綠色高質量發展貢獻更大力量。”宜城電廠副總工程師艾華東說。