太阳能辅助燃煤机组发电技术与政策研究

2016-04-18国网嘉兴供电公司

电子制作 2016年24期

关键词：燃煤发电太阳能

王滢国网嘉兴供电公司

太阳能辅助燃煤机组发电技术与政策研究

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随着新型节能发电技术开发力度的不断加大，太阳能与燃煤互补的发电形式成为现阶段太阳能利用主要方向之一，成为发电技术研究主要趋势。鉴于此，本文对太阳能辅助燃煤机组发电技术及发电政策的改进进行了相关探讨，旨在推动太阳能辅助燃煤发电技术更快发展。

发电技术；太阳能辅助燃煤机组；减排成本模型；政策

前言

目前，我国发电方式仍以火力发电为主，电力结构仍以燃煤机组为主，但火力发电不仅能源消耗量巨大，而且污染物排放量极大，给能源短缺和环境造成了严重的威胁。为了减少能源消耗，降低污染物排放，大力发展太阳能辅助燃煤发电技术成为重要课题。

1.太阳能辅助燃煤机组发电技术分析

1.1 太阳能辅助燃煤发电机组集成方案

在太阳能辅助燃煤发电机组中，太阳能主要是作为辅助热源来代替原燃煤机组的回热抽汽加热锅炉给水，对于代替的抽汽量是越多越好，而实现全部代替是人们发展太阳能燃煤辅助机组的最终目标[1]。被太阳能取代的抽汽留在汽轮机中继续做功，这样有利于燃煤消耗量的减少和机组发电功率的增加。太阳能集热系统采用定出口温度模式，随着太阳辐照强度的变化流量进行自动调整。

1.2 系统建模与经济分析

根据太阳能辅助燃煤机组的运行特征与功能用途对这种发电技术进行分析，采用建模的方法最为直观和常见。太阳能辅助燃煤机组模型建立包括多种模型，如减排成本分析模型、集成系统减排量模型、能源电力CGE模型、太阳能与燃煤供电分摊模型、系统评价模型、技术经济评价模型等等[2]。太阳能辅助燃煤机组发电系统的减排成本为发电系统的单位发电成本减去纯燃煤机组单位发电成本，然后再比上纯燃煤机组排放因子与太阳能辅助燃煤机组排放因子之差。将等效焓降引入减排成本计算公式当中，同时为简化运算，假设每年燃煤量、发电量都是相同的，年利率也是固定不变的，这样太阳能辅助燃煤机组发电系统的减排成本计算公式变为

式中，β为投资收益率，M为年运行维护费，F年燃料费，I为总投资，P为煤炭价格，G为年发电量，r为利率，b为供电煤耗率。当太阳能集成系统位置确定后，有效太阳能供电率的值是确定的，且工况下的变化幅度不大，因而计算过程中往往将其取固定值[3]。这样经进一步转化之后，减排成本计算公式可以反映出太阳能辅助燃煤机组发电减排成本的主要影响因素，包括单位面积的运行维护费用，投资收益率、集成参数、设计辐射强度、煤炭价格、太阳能辐射资源等。因而在对太阳能辅助燃煤机组发电系统进行设计和运行过程中，应对上述各种影响因素予以全面充分的考虑，以实现太阳能互补燃煤机组发电的经济高效运行。

2.太阳能辅助燃煤机组发电政策改进

结合上文分析，太阳能辅助燃煤机组发电在政策的改进上，应引入规划总量机制，优化机组集成方案设计，并加强碳税等相关税对太阳能辅助燃煤机组发电的影响分析和各种模型的构建，以不断改进太阳能辅助燃煤机组设计方案，提升互补发电系统工作性能与能源利用率。将规划总量引入到太阳能辅助燃煤机组发电的CGE模型之中，主要是将规划总量作为模型的外生变量，这需要从经济角度和技术角度出发，对不同规划总量对社会能源需求、经济发展和居民生活等的影响进行分析，对二氧化碳减排影响进行分析[4]。同时，还要对二氧化碳排放量和机组发电、供电量进行计算。通过上述内容的分析与相关量的计算发现，太阳能辅助燃煤机组发电系统的改造新建会增加企业生产成本与产品价格，会改变用户需求，且随着太阳能辅助燃煤机组发电规划总量的增大，二氧化碳排放量减少，而机组发电系统的发电供电量上升。此外，当太阳能辅助燃煤机组发电规划总量处于某一固定水平条件下，碳税的征收会增加企业生产成本，改变能源及部门需求，导致煤炭需求量和火电需求量大幅下将，主要是因为能源投入要素之间存在相互替代关系，人们可以采用其他要素来代替成本增加的原有能源。因此在发电政策上要对碳税影响予以充分考虑。