摘要:未来,可再生能源的电网兼容整合将需要传统发电厂运营灵活性的大幅提升。将热能存储系统 (TES) 整合到发电厂过程中可以带来显著的改进,例如,在负载变化速度和部分负载行为方面。因此,对于现有工厂而言,升级以实现更灵活的运营前景良好,这有望在相对较短的时间内实现能源系统的改进。因此,本出版物的目的是确定燃煤发电厂中 TES 的集成选项,这些选项将实现所需的高灵活性潜力,同时包括具有成本效益的解决方案。通过在能源市场、发电厂流程和 TES 组件的未来场景之间进行迭代,从广泛的集成概念中开发出有利的配置。为此,进行了热力学模拟研究,开发了操作概念,进行了经济评估,进行了设计计算,并对不同的 TES 选项进行了实验研究。所获得的结果可以作为在现有硬煤燃煤发电厂中展示有前景的 TES 技术的基础。
摘要 本文介绍了开发一种评估和预测锅炉厂和蒸汽轮机技术状况的方法的结果。所提出的方法基于故障的广义实验数据,通过蒙特卡罗模拟预测火电厂主要元件和部件的损坏。所提出的方法考虑了工艺流程的复杂性、周转时间、故障率和剩余金属寿命状况。它允许开发评估每个元素安全性的方法,以获得可靠且具有代表性的故障统计样本,以评估火电厂锅炉和蒸汽轮机的可靠性。根据结果,在100 MW条件下,蒸汽锅炉和涡轮机的故障运行概率为0.037。所得结果可用于建立预测模型,为延长火电厂锅炉房和蒸汽轮机元件的运行状态提供方法。可用于实施数字能源系统项目,用于监测和诊断火电厂的主要电力设备。
摘要:可再生能源渗透率的快速增长迫使火电厂以更灵活的模式运行,火电厂在满足峰值需求和补充可再生能源发电量低的时期发挥着关键作用。在灵活运行中,火电厂将面临更多的负荷变化,从高负荷到远低于设计极限的负荷,以及更快的爬坡率。这种灵活运行,特别是火电厂的低负荷运行,对锅炉有严重的有害影响。这种激进的操作会导致锅炉及其下游设备的热应力和机械应力增加,可能导致不可逆转的损坏和使用寿命缩短。印度锅炉由于本土煤的总热值 (GCV) 较低和灰分含量较高而本质上较大,锅炉在低负荷运行时面临着额外的复杂性,例如火焰不稳定导致被迫停机、效率降低、辅助电力消耗增加、除缩短设备寿命之外,最有害的影响是缩短设备寿命。与火电厂集成的热能存储系统的创新解决方案有助于避免蒸汽发生器的低负荷和严重周期性运行,从而解决与灵活工厂运行相关的挑战。该解决方案还可用于在高峰时段使用现有的热电厂基础设施提供额外的电力,以平衡供需缺口,而无需增加额外的热电容量。本文介绍了热能存储与火电机组的集成详细研究,以及印度 500MW 机组的案例研究。本文分析了各种充电和放电策略选择。此外,还讨论了有关确定 TESS 集成策略和充电蒸汽的作用的设计因素、针对不同用例的兼容和高效充电选项和 TESS 放电选项的选择的细节。本文介绍了 TESS 的独特优势,使其非常适合与 TPP 集成。关键词:热能存储系统、可再生能源集成、火电厂、灵活性、峰值需求 1. 简介 全球实现净零排放的努力刺激了可再生能源的采用迅速增加。采用可再生能源为我们的能源系统脱碳和减轻气候变化的影响提供了一条途径,使我们更接近可持续的“净零”未来。可再生能源在印度电网中的日益渗透给我们主要依赖化石燃料的电力部门带来了挑战。可再生能源 (RE) 渗透率的快速增长使得火力发电厂必须转向更灵活的运营。随着太阳能和风能等可再生能源在能源结构中的份额越来越大,现在,火电厂需要提供平衡电力,以有效管理电网稳定性。在这种不断变化的形势下,火电厂在高需求时期或可再生能源发电量较低时提供峰值电力方面发挥着至关重要的作用。然而,这给火电厂带来了一些运营挑战,要求它们调整发电计划和发电量上升率,以适应可再生能源产量的波动,确保电网的稳定性和可靠性,同时将更高比例的可再生能源整合到能源结构中。在灵活运营中,火电厂将面临更多
现代重工业有限公司 (HHI) 是全球领先的工业产品制造商。因此,该公司自 1979 年以来一直供应各种泵,包括用于核电站和火电厂的泵。HHI 开发了从持续的研发努力和超过 15 年生产船用货油泵和压载水泵的经验中收集到的技术。现代货油泵和压载水泵自 1995 年以来一直供应给客户,这些产品现在享有良好的质量声誉。
《联合国气候变化框架公约》京都议定书下的清洁发展机制 (CDM) 为印度电力行业提供了通过减少温室气体排放 (GHG),特别是二氧化碳 (CO 2 ) 来赚取收入的机会。印度在 CDM 项目方面拥有巨大的潜力。基于更高效技术的发电,例如超临界技术、整体煤气化联合循环、旧火电厂的改造和现代化、热电联产以及可再生能源,都是电力行业 CDM 的一些潜在候选项目。能源效率和节约项目也是符合条件的 CDM 项目,因为这些项目也将节省能源并减少与电网连接的发电站产生的相关二氧化碳排放。
印度是全球增长最快的经济体之一。其能源部门的增长是由其人口规模和不断扩大的经济推动的。该国依靠煤炭、可再生能源和进口石油的混合能源,大力推动清洁能源转型,以成为能源转型的领导者。印度的目标是平衡能源安全、可持续性和经济增长,因此设定了雄心勃勃的脱碳目标,并致力于绿色能源行业。截至 2024 年 4 月 30 日,印度是全球第三大电力生产国和消费国,装机容量为 442.85 吉瓦。根据印度政府的统计数据,印度的电力消耗在 2023 财年增长了 9.5%。预计人口增长以及电气化和人均用电量的增加将为该行业提供进一步的推动力。外国直接投资发挥着重要作用,2000 年 4 月至 2024 年 3 月期间,印度电力行业已获得 182.8 亿美元投资。为满足国家能源需求并致力于应对气候变化,热能和可再生能源的平衡至关重要。为了满足需求,印度正在增加新的火电厂。到 2024 年 3 月,印度已增加 12 吉瓦 (GW) 的火电容量,并计划到 2032 年增加 80 吉瓦。新电厂建在煤矿附近以优化物流。新规定要求火电厂至少 40% 的电力来自可再生能源。随着该行业的发展,电网正在负责任地使用自动化和通信技术来提高效率、可靠性和可持续性。印度政府增加了对绿色氢能、太阳能和绿色能源走廊的资金分配。
交叉补贴问题以及批发电力市场引入各种融资机制,例如 DPM RES,工业消费者的能源效率电价每年的增长速度远高于通货膨胀率,这导致小型火电厂和非法发电厂无节制地增加。此外,俄罗斯计划引入网络容量储备费,这将导致大型消费者从 2020 年中期开始每年额外支出 3420 亿卢布。这种不平等的市场条件,当没有自己的发电设施的消费者的电价为 5 卢布/千瓦时及以上,而发电设施的消费者的电价约为 2-2.5 卢布/千瓦时时,使越来越多的消费者离开能源系统,将成本转嫁给剩下的消费者。
该厂位于 Raigarh 县的 Chhote Bhandar、Bade Bhandar、Sarvani 和 Amli Bhanuna 村和 Tehsil Pussore 镇,该镇已拥有一座 1x600MW 的运行电厂,还有可用于建设 2x800MW 发电厂的土地。在 Raigarh 县规划建设拟建火电厂的主要优势可概括如下:土地充足,可用于安装拟建电厂及所有设施。现有堤坝将用于处置二期工程(2X800 MW)未利用的灰烬;现有电厂基础设施可在尽可能可行的范围内共享;厂址公路交通便利;最近的火车站在 Kirodimal,距离厂址不到 19.85 公里;拟建项目所需水源来自厂址 5 公里内的 Mahanadi 河;与煤源的合理距离可确保降低煤炭的运输成本。
由于预期的电力需求增长和变化,即每日峰值电力需求波动较大,以及可再生能源在电力结构中占有很大份额的波动,印度电力系统的小时灵活性需求在 2020 年至 2030 年间可能会增加三倍,而大多数其他大型市场的平均增幅为 40%。1 为了确保电网的弹性,除了灵活运行现有火电厂和需求侧响应等其他解决方案外,建设储能装置也至关重要。据此,负责制定电力系统发展计划的中央电力局 (CEA) 在其《国家电力计划草案》中估计,到 2032 年,该国将需要近 71 吉瓦 (GW)/392 吉瓦时 (GWh) 的储能系统 (ESS),届时将占印度电力需求的 4% 左右。2