可再生能源制氢下调峰电厂掺氢燃烧系统及经济性分析
王天天1
刘彪2
季凡1
袁殿2
余杨晚晴1
邹刚3
胡文宇1
杨福源1
欧阳明高1
1.清华大学 车辆与运载学院,北京 1000842.北京亿华通氢能科技股份有限公司,北京 1001923.华能新疆能源开发有限公司,新疆 乌鲁木齐 830000
摘要：我国可再生能源发电占比逐年增加,由于风电和光伏等可再生能源发电具有波动性、间歇性和随机性的特点,为了提高可再生能源消纳能力,传统火电机组需要在深度调峰的同时具有较强的灵活性.提出了一种基于可再生能源制氢的调峰电厂掺氢燃烧系统构想,并以 350 MWe火电机组为例进行系统方案设计,研究了不同掺氢比例和调峰负荷下的技术经济性,分析了煤炭价格、碳税和制氢电价对调峰电厂度电成本的影响,讨论了不同参数影响下该项目的投资回收期.结果表明:以合适比例掺氢辅助燃烧后进一步深调锅炉负荷,具有较好的经济效益.若不计碳税和制氢用电成本,标准煤价以800 元/t计算,不掺烧氢气时(方案 1)的度电成本为 0.347 元/kWh,以 20%掺氢比例辅助燃烧后进一步深调锅炉负荷至 20%THA(方案 5)可将度电成本控制在仅增加 2.0%.当标准煤价大于 1 800 元/t或碳税大于 400 元/t时,火电机组掺氢所带来的省煤收益和降碳收益愈加显著,改造方案在度电成本上开始占据优势.但随着制氢电价的提高,掺氢改造方案的度电成本会随之增加.当标准煤价为1 000 元/t、碳税为 100 元/t、不计制氢用电成本时,方案 5 的投资回收期最短,为 10.65 a.若未来煤炭价格和碳税价格进一步提高,火电机组掺氢改造的经济效益更加显著.
关键词：可再生能源电解水制氢调峰电厂掺氢燃烧方案设计经济性分析
分类号：TK01(一般性问题)TM621(发电、发电厂)
资助基金：华能集团科技资助项目(HNKJ24-HF05)中国博士后科学基金面上资助项目(2024M751664)中国博士后科学基金特别资助项目(2024T170457)
论文发表日期：2025-03-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 54-61 )
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