中国燃煤发电、大型光伏项目度电成本比较与预测

燃煤发电在中国发电结构中所占比重约为70%。在近几年的能源结构转型中,绿色低碳的光伏发电发展势头迅猛。两种发电电源各具特色,哪种在经济性上更占优,则未来将有更大的发展空间。以2016年发电设备实际利用小时数等数据为参数,计算大型光伏发电项目和燃煤发电项目的度电成本,大型光伏发电项目的度电成本比燃煤发电项目要高很多,两者年利用小时数的巨大差异是造成这种结果的主要原因之一。未来燃煤发电项目的度电成本呈总体升高趋势,但上升趋势较缓;大型光伏发电项目的度电成本总体呈下降趋势,且下降较快。2030~2035年间,大型光伏发电项目与燃煤发电项目的度电成本开始发生重合,之后一部分大型光伏发电项目的度电成本会低于燃煤发电。通过敏感性分析,在度电成本预测中,容量因子、项目经济评价年限、建设期贷款利率等诸多因素都会对度电成本产生影响,其中度电成本对容量因子(即年利用小时数)的敏感性非常高。由于存在诸多不确定因素,燃煤发电项目收益的可预见性不如光伏发电。提高年利用小时数是促进光伏产业健康发展的有效举措之一。     

生物质气化技术与煤粉锅炉耦合利用研究及工程应用

随着《巴黎协定》的生效,碳排放成为煤电发展的制约因素。特别是2020年大型发电集团单位供电CO_2排放控制在550克/千瓦时以内的目标给发电企业带来巨大的压力。根据目前降低碳排放的技术发展情况,在燃煤机组采取耦合生物质发电技术是最经济有效的实施路线。本文结合目前某容量最大、技术含量最高的燃煤耦合生物质气化发电项目介绍燃煤耦合生物质气化技术工程应用情况。     

中国发电行业的能源投入回报研究

随着我国"碳达峰、碳中和"目标的提出,能源转型成为我国面临的重要且紧迫的挑战,发电行业是能源领域里碳排放的重要来源。能源投入回报法~1(EROI)是基于生物物理经济学的效率评价指标,本文基于能源投入回报法对我国发电行业的发展进行分析,综合能量与货币指标,测算得出2008年至2017年10年间的发电行业能源投入回报值及变化趋势。研究结果表明,10年间由于新能源电力的发展,我国发电行业EROI由2.21上升至4.11;在火电占比下降8%的情况下,发电行业能源投入回报值增长了85.97%,表明新能源电力将在实现"碳中和"路径中起到重要作用。     

基于安全低碳的发电权交易优化

为提高发电权交易系统的环保性和安全性,提出包含碳排放量和负荷裕度的发电权交易双目标优化模型,采用NBI法对模型进行求解,绘制Pareto曲线;计算碳排放量与负荷裕度的置换度指标,直观地反映两者之间的置换关系,为决策者提供判断依据,并利用IEEE30、IEEE118系统验证了模型的有效性及正确性。结果表明,该模型可为决策者确定系统的交易方案及机组的发电计划提供依据。     

太阳能热发电是电网与环境的共同选择

<正>"太阳能热发电是传统火电技术和太阳能热利用技术的结合,利用低成本蓄热技术实现连续、稳定发电,既可作电网基础负荷,又可作为调峰电源,被认为是最有可能代替传统火电的技术。与风能、光伏相比太阳能热发电的碳排放量更低,具有更为优异的环境友好特性。太阳能热发电是电网、环境的共同选择,必将会成为新能源发电的新选择,也必将会成为大型发电集团的共同选择。"国家太阳能光热联盟副理事长、华电新能源技术开发有限公司总经理田立在近期举行的"太阳能热产业及技术发展论坛"上,代表国家太阳能光热联盟致开幕词时作如是表述。     

尼日利亚局域光伏发电的经济性研究

以尼日利亚拉各斯市某商住混合小区为样本,对比了太阳能光伏发电和柴油发电的前期投资、度电成本等经济性指标,得出光伏发电的前期一次性投资是柴油发电系统的8~17倍、度电成本是柴油发电的21%~42%等结论。     

氨分解制氢储能系统容量对电力系统性能的影响

由于在储能和制氢方面具有显著的优势,氨制氢储能系统可以在未来“双碳”目标推进和能源系统建设中扮演重要角色。本工作模拟了氨分解管式填充床反应器在电加热情况下的工作特性,并将其纳入到考虑源荷两侧不确定性和风光火储的电力系统中。分析了在三种不同电力系统装机构成下,氨分解系统装机容量增加对电力系统的度电成本、度电碳排放、新能源发电占比、新能源利用率和氢气日产量等性能指标的影响。结果表明：氨分解系统可以有效提高新能源发电消纳水平,不同装机构成下配备最大氨分解系统容量可使得新能源利用率提高5.5%～62.4%,新能源发电占比提高14.2%～160.8%;由此带来的度电碳排放降低0.9%～22.8%,而度电成本提高7.6%～34.5%;氢气日产量分别达到3.9万吨、10.4万吨和17.1万吨。本文研究结果可为在电力系统中配置氨分解制氢储能系统以推动碳减排和氢能技术发展提供参考。     

哈锅燃煤耦合垃圾发电技术率先通过国家能源局评审

正日前,国家能源局组织的"燃煤耦合垃圾发电技术"评审会在哈电集团哈尔滨锅炉厂有限责任公司召开,国家能源局总工程师韩水出席会议并讲话。评审委员会由中国工程院院士秦裕琨、岳光溪等7名行业知名专家组成,与会专家对哈锅自主研发的垃圾焚烧与大型燃煤机组耦合发电技术给予了高度评价,认为该技术路线清晰、方案合理可行,该技术成为首个通过国家能源局评审的燃煤耦合垃圾发电技术,标志着哈锅在燃煤耦合垃圾发电技术走在了行业前列。     

简析发电设施碳排放量核算方法

在全国发电行业碳市场已经拉开大幕的背景下,重点排放单位应充分解读并根据《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施》(以下简称"核算指南")报告碳排放量.对2021年发布的发电设备碳排放量计算的方法学进行解析,并与2013年发布的方法学以及2020年公布"补充数据表"进行对比分析,同时对新版方法学在排放单位2020年的碳排放核算的应用中出现的问题进行探讨.核算方法中明确不再将过程排放纳入碳排放量核算.核算方法中明确了优先序的规定,这对发电企业的数据源有了一定的约束,同时也对发电企业的日常管理提出了更高的要求.在实践过程中提出关于核算方法的问题,有助于后续碳排放量核算方法应用.     

燃煤耦合生物质气化发电技术研究

碳减排是火电企业面临的主要难题之一,按照现有技术,通过机组提效降低煤耗的方法难以实现大幅降低碳排放的目标。生物质作为燃料发电碳排放按照"零排放"计算,因此燃煤机组耦合生物质发电是现阶段最为有效降低碳排放的手段之一。以国内首个20MW燃煤耦合生物质气化发电示范项目为例,介绍了各子系统的设计要点,并针对一些关键性问题进行探讨,通过计算发电成本,提出政策补贴的必要性。     

提高“容配比”是降低光伏发电成本的最有效方法

通过分析光伏发电与逆变器工作原理,提出提高光伏-逆变器容配比可以改变光伏发电的功率曲线,充分利用光资源,提高逆变、变电、配电、送电设备和设施的利用率,降低工程造价;并进一步定量计算了青海格尔木与江苏苏州地区容配比对于工程造价与度电成本的影响,结果表明,合理的光伏-逆变器容配比应该在1.5:1以上;还讨论了提高容配比的同时补装直流侧容量,才能够使光伏电站达到备案容量的额定出力,真正意义上改变光伏电是"间歇电源""垃圾电"的认识,成为"压得下、拉得起"的支撑性电源;并利用度电成本分析的方法,计算了合理容配比能够降低度电成本0.026～0.041元/kWh。在光伏发电技术成本、非技术成本都下降到极限,再进一步下降已经非常困难的情况下,合理的光伏-逆变器容配比设计是降低光伏发电成本、促进平价上网最有效的方法。     

电力市场机制下发电权与碳排放权组合交易模型

摘要： 在我国电力体制改革中,多种市场化手段被运用到电力行业。基于此背景,从发电企业参与的电力市场行为出发,探究发电权交易与碳排放权交易的共性,并将发电权交易成本、碳排放权交易成本计入企业成本,建立了以发电企业总利润最大化为目标,以区域总发电量不变为约束的发电权与碳排放权组合交易模型。在该组合交易模式下,利用MATLAB的优化算法对某区域火力发电企业的发电计划进行了发电量的优化配置,算例结果表明,通过发电权和碳排放权组合交易后,大容量发电机组的出力明显增加,该区域发电企业的总利润增加且碳排放量降低,具有较好的经济效益和环境效益。同时,分析了交易过程中利润和碳排放量的影响因素。     

基于优化LCOE的光伏平价上网可行性分析

平准化度电成本(LCOE)是国际上通用评价发电技术的主要经济性指标。在原有LCOE评估模型基础上,增加了考虑折旧抵税后的税收成本和损耗带来的额外成本,进一步优化成本模型,并考虑清洁发展机制(CDM)的收入因素,提出更准确、更完整的优化LCOE模型,并结合其他投资指标提出适应我国现状的光伏发电效益模型。以南京某3 MW分布式光伏电站项目为例进行敏感性分析,进一步探讨未来光伏平价上网的可行性,提出提高光伏系统单位造价和提高发电量是实现平价上网的主要途径。     

一种基于当日灰平衡法的发电企业煤燃烧碳排放因子测试方法

热、电生产行业中煤燃烧碳排放因子的测算有必要建立规范的抽样、测试及数据处理的方法。在对影响发电企业煤燃烧碳排放因子的关键参数进行分析的基础上,参照GB/T 10184-2015《电站锅炉性能试验规程》,基于当日灰平衡法对燃煤机组的碳氧化率进行了计算,提出了一种新的煤燃烧碳排放因子关键参数的测试流程和计算方法。     

基于综合发电收益的分布式光伏系统规划研究

为实现分布式光伏系统综合发电收益最优,首先建立了光伏DG系统综合收益模型,并结合工程实践,归纳出组成光伏DG系统的四种典型拓扑结构,通过分析拓扑结构中各节点特点,提出直流系统电压等级、系统容量配比、系统集成简化、系统功率平衡四种影响分布式光伏综合发电收益的关键指标;其次分析各关键指标的经济变量,得出光伏DG系统总体优化成本变量曲线。研究结果表明,随装机容量的增加,系统总体成本相应增加,度电收益基本稳定;综合收益模型优化后成本降低,度电收益提高。研究结果为降低工程造价和单位度电成本提供借鉴。     

基于碳交易市场的火电机组低碳电力成本效益分析

为调动发电行业减排的积极性,应对发电企业尤其是火电企业的低碳成本进行综合分析。基于成本效益法,以火电机组的固定成本、可变成本等发电成本作为低碳电力技术改造的支出,以减少的碳排放作为收益,综合技术改造的成本量化公式及碳交易市场的碳排放价格,在碳交易市场下量化了碳减排的经济效益。对X发电集团火电机组的分析结果表明,低碳效益大于技术改造成本,可见该分析方法可行。     

基于能耗水平研究的发电企业碳配额管理探讨

碳排放权交易市场正式启动以后,发电企业的碳资产管理能力,直接决定其履约时的盈亏状况。针对西南某省部分发电企业碳排放强度和能耗水平不匹配的现象,本文从推导发电企业供电碳排放强度和供电标煤耗的计算公式着手,找到数据不匹配的原因;同时,根据推导公式将《2019-2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)(征求意见稿)》碳排放基准值换算为发电企业日常使用的能耗水平数据。结果表明,该能耗数据低于全国火电机组能耗平均水平,意味着全国大部分电力企业当前只要做好基础的碳排放数据管理,履约时即可实现盈利。"十四五"期间,发电企业要加强采取技术、运行等有效管理手段,确保在全国碳排放权交易市场中实现经济效益最大化。     

光伏发电发展趋势分析

回顾了光伏发电的发展历程,通过对光伏发电度电成本与煤电度电成本的变化趋势对比,将未来光伏发展模式分为3个阶段,即政策补贴发展阶段、大规模分布式并网应用阶段和大规模分散式并网就地消纳阶段,并提出了光伏发电各阶段的发展建议。     

并网光伏发电项目的LCOE分析

围绕并网光伏发电系统的度电成本/平准化电力成本(LCOE)水平进行了分析讨论。针对LCOE的评估依据和测算方法,提出一种适用于我国光伏发电项目的 LCOE评估模型。利用该模型对影响LCOE的几个典型因素进行了敏感性分析;测算了我国光伏发电项目的 LCOE水平;预测了光伏发电项目的 LCOE发展。     

在新形势下我国光伏产业持续发展的思考

经过10多年的发展,我国光伏产业形成了包括硅料、晶体、切片、电池、组件及系统等产品生产的完整产业链,光伏组件出货量、光伏发电累计装机量和制造成本等均全球领先。针对我国对生态文明建设更加重视和互联网技术高速发展的全新形势,文章提出了促进我国光伏产业持续发展的建议:利用"互联网+光伏",打造共享光伏平台,让产业链上的各光伏企业优势互补、资源共享、协同发展;进一步拓展光伏发电在建筑、渔业、农业及交通等领域的跨界应用;将自身先进的生产制造、管理等优势与"一带一路"国家战略相结合,在沿线国家构建包含光伏发电等的绿色能源体系,布局多元化新兴市场;通过持续创新驱动降低光伏发电度电成本,加速我国光伏发电平价上网的进程。