太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電技術(shù)與政策研究.pdf

1、為了應(yīng)對氣候變化，世界各國都把提高能源效率和減少化石能源消耗作為其重要的能源政策。中國由于能源稟賦，電力生產(chǎn)中燃煤發(fā)電所占比例較大，電力工業(yè)面臨較大的節(jié)能減排挑戰(zhàn)。太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電為燃煤火電機(jī)組“深度”節(jié)能提供了一個發(fā)展方向。太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)是基于常規(guī)燃煤火電機(jī)組，根據(jù)太陽能熱利用系統(tǒng)的熱力特性而合理集成太陽能熱的發(fā)電技術(shù)?；谔柲軣岚l(fā)電的實踐與發(fā)展，槽式太陽能集熱系統(tǒng)因其集熱溫度、換熱流體及工質(zhì)控制、系統(tǒng)穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)

2、性等方面，適合與燃煤機(jī)組集成。太陽能輔助燃煤發(fā)電系統(tǒng)一方面可利用太陽能熱，替代部分燃煤量以降低燃煤消耗，另一方面利用燃煤機(jī)組可調(diào)整的能力，克服了太陽能熱存在的間歇性和波動性問題，減少了蓄能設(shè)備，同時太陽能熱利用系統(tǒng)還可與燃煤機(jī)組“共享”汽輪機(jī)，降低了太陽能熱利用的成本。太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電是一種可行、環(huán)保和高效的發(fā)電技術(shù)，發(fā)展前景良好。
　　本文基于燃煤機(jī)組變工況理論與槽式太陽能熱利用系統(tǒng)的熱力特性，針對太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電技

3、術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并通過政策建模對其發(fā)展政策也進(jìn)行了分析，主要研究工作與結(jié)論如下:
　　首先，依據(jù)“能量品位對等”原則與太陽能熱利用系統(tǒng)的熱力特性，分別從鍋爐側(cè)、汽輪機(jī)及輔機(jī)側(cè)，設(shè)計了槽式太陽能熱利用系統(tǒng)與燃煤機(jī)組集成的各方案，并基于燃煤火電機(jī)組變工況理論建立集成方案分析模型，對燃煤機(jī)組集成太陽能熱的各方案進(jìn)行了計算分析，總結(jié)了鍋爐側(cè)、汽輪機(jī)及輔機(jī)側(cè)集成太陽能熱對集成系統(tǒng)影響的規(guī)律。例如，經(jīng)深入分析鍋爐側(cè)集成太陽能熱對鍋爐熱力性能

4、的影響，表明鍋爐側(cè)集成太陽能熱的潛力受減溫水等調(diào)溫措施影響，且調(diào)溫措施是維持主蒸汽溫度與再熱蒸汽溫度的重要因素，通過對鍋爐受熱面改造或優(yōu)化鍋爐汽水流程等，提高調(diào)溫措施的調(diào)節(jié)能力，可提高鍋爐側(cè)集成太陽能熱的潛力，減少燃煤消耗量;研究還表明各集成方案的平準(zhǔn)化成本(Levelized ElectricityCosts，LEC)受到集熱器成本、設(shè)計年限、煤炭價格、設(shè)計輻射強(qiáng)度的影響，如果計入碳收益，集成方案的LEC進(jìn)一步降低。
　　其次，

5、根據(jù)太陽能熱利用系統(tǒng)的熱力特性及集成太陽能熱對燃煤機(jī)組的影響，基于等效焓降方法，建立了太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電分析模型，可用于估算分析;基于減排成本分析，建立了太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)綜合分析模型，可揭示集成系統(tǒng)的主要影響因素，可用于太陽能熱與燃煤機(jī)組的系統(tǒng)集成分析與優(yōu)化分析。
　　再次，通過對太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)分析，在設(shè)定系統(tǒng)邊界和基準(zhǔn)線基礎(chǔ)上，建立了太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)中太陽能熱與燃煤供電比例分?jǐn)偰Ｐ图皽厥覛怏w(

6、CO2)減排分析模型，提出了太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)太陽能側(cè)與燃煤側(cè)供電量的計算方法，以及溫室氣體(CO2)減排量的計算方法，為集成系統(tǒng)供電量、溫室氣體減排量定量分析提供依據(jù)。
　　最后，根據(jù)可計算一般均衡模型(Computable General Equilibrium，CGE)基本原理與太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征，構(gòu)建了太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電CGE政策分析模型，從太陽能輔助燃煤機(jī)組發(fā)電規(guī)劃總量、征收碳稅、實施間接稅