風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償分析模型研究與應(yīng)用

李冬雪，楊繼業(yè)，陳寶琪，劉 然，馬 強(qiáng)

(1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院, 遼寧 沈陽(yáng) 110015;2.沈陽(yáng)電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

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風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償分析模型研究與應(yīng)用

李冬雪1，楊繼業(yè)1，陳寶琪2，劉 然1，馬 強(qiáng)1

(1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院, 遼寧 沈陽(yáng) 110015;2.沈陽(yáng)電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

隨著遼寧省風(fēng)電并網(wǎng)容量逐年增大，火電機(jī)組年利用率不斷下降，電網(wǎng)調(diào)峰困難。煤電機(jī)組進(jìn)行基本調(diào)峰或深度調(diào)峰時(shí)，機(jī)組煤耗率增加，導(dǎo)致發(fā)電成本增加，這部分由于煤耗率升高而引起的調(diào)峰成本，目前沒(méi)有補(bǔ)償。綜合考慮風(fēng)電企業(yè)和火電企業(yè)發(fā)電效益，建立了風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償分析模型，通過(guò)合理設(shè)置風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償方案，調(diào)動(dòng)火電調(diào)峰積極性，充分利用風(fēng)電資源，提高發(fā)電企業(yè)綜合效益。

風(fēng)電并網(wǎng)；電價(jià)；分析模型；調(diào)峰；消納

近幾年來(lái)，在國(guó)家節(jié)能減排及鼓勵(lì)扶持可再生能源產(chǎn)業(yè)政策的激勵(lì)下，遼寧省風(fēng)力發(fā)電得到了快速發(fā)展。

然而，隨著我國(guó)新能源開(kāi)發(fā)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)，新能源規(guī)?；_(kāi)發(fā)與市場(chǎng)消納能力不足的矛盾日益凸顯，遼寧省風(fēng)電并網(wǎng)容量逐年增大，削弱了省內(nèi)火電機(jī)組年利用率，火電機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)逐年下降，電網(wǎng)內(nèi)部調(diào)峰容量不足，調(diào)峰困難。面臨著發(fā)電電量下降和上網(wǎng)電價(jià)下調(diào)的雙重挑戰(zhàn)，煤電企業(yè)難以配合電網(wǎng)調(diào)度，為風(fēng)電并網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰。此外，煤電機(jī)組進(jìn)行基本調(diào)峰或深度調(diào)峰時(shí)，機(jī)組煤耗率增加，將導(dǎo)致發(fā)電成本增加。這部分由于煤耗率升高而引起的調(diào)峰成本，無(wú)法補(bǔ)償[1-3]。為鼓勵(lì)火電企業(yè)積極參與電網(wǎng)調(diào)峰，優(yōu)化電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)和資源配置，本文綜合考慮風(fēng)電企業(yè)和火電企業(yè)發(fā)電效益，建立了風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償分析模型，通過(guò)合理設(shè)置風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償方案，調(diào)動(dòng)火電調(diào)峰積極性，充分利用風(fēng)電資源，提高發(fā)電企業(yè)綜合效益[4-6]。

1 風(fēng)電并網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益

在風(fēng)電并網(wǎng)環(huán)境效益方面，主要考慮節(jié)約燃料成本、減排污染物所帶來(lái)的環(huán)境價(jià)值(減排二氧化碳環(huán)境價(jià)值、減排一氧化碳環(huán)境價(jià)值、減排二氧化硫環(huán)境價(jià)值、減排氮氧化物環(huán)境價(jià)值、減排煙塵環(huán)境價(jià)值和減排廢水環(huán)境價(jià)值)以及碳排放權(quán)價(jià)值。在風(fēng)電并網(wǎng)成本方面，主要考慮火電機(jī)組調(diào)峰成本和電價(jià)成本。

將全網(wǎng)火電機(jī)組等效為100臺(tái)300 MW機(jī)組，則目前火電機(jī)組平均小時(shí)出力為154 MW。默認(rèn)電網(wǎng)需要支付的風(fēng)電電價(jià)為0.56元/kWh，火電電價(jià)為0.36元/kWh，電煤價(jià)格為700元/t，碳排放權(quán)價(jià)格為25元/t，應(yīng)用風(fēng)電并網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益分析模型對(duì)遼寧電網(wǎng)進(jìn)行分析，得到遼寧電網(wǎng)風(fēng)電并網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益曲線如圖1所示。

圖1 遼寧電網(wǎng)風(fēng)電并網(wǎng)效益曲線

2 風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償分析模型參數(shù)[7-10]

a.火電機(jī)組基本參數(shù)設(shè)置：?jiǎn)螜C(jī)容量Pfmax和機(jī)組臺(tái)數(shù)N、機(jī)組最小出力Pfmin、火電機(jī)組煤耗率參數(shù)(耗量特性系數(shù)ai，bi和ci)、火電機(jī)組污染物排放率、火電機(jī)組污染物環(huán)境價(jià)值量。

b.電力市場(chǎng)參數(shù)設(shè)置：風(fēng)電電價(jià)Pricew、火電電價(jià)Pricef、火電補(bǔ)償電價(jià)Pricefb、電煤市場(chǎng)價(jià)格、碳排放權(quán)市場(chǎng)價(jià)格。

c.計(jì)算初始值：火電機(jī)組接入容量Pf及其遞減步長(zhǎng)Pfde、風(fēng)電機(jī)組接入容量Pw及其遞增步長(zhǎng)Pwadd、風(fēng)電電價(jià)Pricew及其遞減步長(zhǎng)Pricewde、火電電價(jià)Pricef、火電補(bǔ)償電價(jià)Pricefb及其遞增步長(zhǎng)Pricefbadd。

3 算例分析

某區(qū)域電網(wǎng)網(wǎng)架的輸電能力為900 MW，區(qū)域火電機(jī)組裝機(jī)為3×300 MW，總和為900 MW，火電電價(jià)為0.36元/kWh?？紤]火電機(jī)組深度調(diào)峰的最大限度為50%出力，最大可接入風(fēng)電容量為450 MW，風(fēng)電電價(jià)為0.56元/kWh。在“風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益影響分析模型”理論基礎(chǔ)上，核算風(fēng)電機(jī)組接入電網(wǎng)后電網(wǎng)電價(jià)成本、火電機(jī)組煤耗增加成本、節(jié)煤收益、風(fēng)電環(huán)境效益、碳排放權(quán)價(jià)值等項(xiàng)目，綜合效益變化率隨風(fēng)電接入容量的變化曲線如圖2所示。

圖2 電網(wǎng)綜合效益變化率曲線圖

應(yīng)用風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償分析模型，計(jì)算得到不同的風(fēng)電接入容量下風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償方案如表1所示。

表1 風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償方案分析結(jié)果

該結(jié)果表明，該火電廠最多能協(xié)調(diào)接入450 MW風(fēng)電容量。當(dāng)協(xié)調(diào)接入0～70 MW風(fēng)電容量時(shí)，應(yīng)設(shè)置火電補(bǔ)償電價(jià)為0.01元/kWh；當(dāng)協(xié)調(diào)接入70～240 MW風(fēng)電容量時(shí)，應(yīng)設(shè)置火電補(bǔ)償電價(jià)為0.02元/kWh；當(dāng)協(xié)調(diào)接入240～450 MW風(fēng)電容量時(shí)，應(yīng)設(shè)置火電補(bǔ)償電價(jià)為0.03元/kWh。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)遼寧電網(wǎng)依靠火電機(jī)組提高風(fēng)電消納能力的狀況，分析了風(fēng)電并網(wǎng)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，按照現(xiàn)有電價(jià)補(bǔ)償政策的補(bǔ)償原則，提出了風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償分析模型，給出了不同風(fēng)電接入容量下風(fēng)電企業(yè)補(bǔ)償火電企業(yè)的電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)補(bǔ)償政策的實(shí)施提供技術(shù)支持。通過(guò)合理設(shè)置風(fēng)火電價(jià)補(bǔ)償方案，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)火電調(diào)峰積極性，提高清潔能源利用率。

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Research and Application of Wind Fire Electricity Price Compensation Analysis Model

LI Dongxue1, YANG Jiye1, CHEN Baoqi2, LIU Ran1, MA Qiang1

(1.State Grid Liaoning Electric Power Company Limited Economic Research Institute, Shenyang，Liaoning 110015, China; 2.Shenyang Electric Power Survey and Design Institute ,Shenyang,Liaoning 110003,China)

With the increase of wind power grid capacity in Liaoning province and thermal power unit in utilization of falling, power grid peak shaves.Coal unit for base load or the depth of peak shaving, the unit coal consumption rate increases, which lead to cost increase.This part of the cost due to rising coal consumption rate of load without compensation.This paper comprehensively considers the power generation benefits of wind power and thermal power enterprises.The wind fire electricity price compensation analysis model is established.Through setting up reasonable wind fire electricity price compensation scheme, it arouse the enthusiasm of thermal power load.It makes full use of wind power resources and improve the comprehensive benefits of power enterprises.

wind power grid; electricity price; the analysis model; peaking;absorption

TM614

A

1004-7913(2017)05-0046-02