“當(dāng)前，潤澤電廠1號機(jī)組發(fā)電出力為61.4萬千瓦，每小時發(fā)電61.4萬千瓦時，排放二氧化碳491.4噸。”2月17日16時09分，山東電力科學(xué)研究院鍋爐室主管劉科在山東電力碳電協(xié)同平臺大屏幕前向該院副總工程師陳玉峰匯報。屏幕上顯示著這臺60萬千瓦級火電機(jī)組每天的碳排放總量和當(dāng)天不同負(fù)荷下的碳排放強(qiáng)度曲線等信息。
山東電力碳電協(xié)同平臺于2021年12月31日在山東電科院上線運(yùn)行。平臺可對省內(nèi)重點(diǎn)火電機(jī)組碳排放情況開展實(shí)時監(jiān)測與優(yōu)化分析，為電力生產(chǎn)過程中的碳排放控制提供數(shù)據(jù)支撐。
山東電網(wǎng)火電機(jī)組裝機(jī)占比超過60%。推動實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，火電機(jī)組碳排放監(jiān)測與優(yōu)化是一項(xiàng)重要舉措。以往，電廠采用煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）監(jiān)測碳排放，每臺機(jī)組都需要安裝二氧化碳監(jiān)測裝置。而且這種方法只能實(shí)現(xiàn)對二氧化碳排放的監(jiān)測，缺少對設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)的分析，無法實(shí)現(xiàn)運(yùn)行優(yōu)化、增效減碳的目標(biāo)。
從2021年3月開始，山東電力調(diào)度控制中心與山東電科院在原有技術(shù)積累的基礎(chǔ)上攻關(guān)，到2021年8月，逐步掌握了火電機(jī)組碳排放在線計算方法，建立了機(jī)組減碳運(yùn)行優(yōu)化的技術(shù)應(yīng)用體系。
2021年12月，山東電力調(diào)度控制中心與山東電科院在完成火電機(jī)組煤耗在線監(jiān)測試點(diǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，推進(jìn)碳電協(xié)同監(jiān)測平臺建設(shè)，并在5臺機(jī)組上試點(diǎn)應(yīng)用。平臺可實(shí)時監(jiān)測每臺機(jī)組的500余個測點(diǎn)數(shù)據(jù)，單臺機(jī)組每天測點(diǎn)讀取次數(shù)達(dá)5000萬次。
“從技術(shù)上說，‘測碳’容易‘減碳’難。”山東電科院安全生產(chǎn)部員工龐向坤介紹，山東電力碳電協(xié)同平臺可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組碳排放量的監(jiān)測，監(jiān)測對象包括機(jī)組煤質(zhì)、煙氣、水汽等，監(jiān)測參數(shù)包括功率、溫度、壓力、氧量、電流、電壓等，設(shè)備覆蓋面廣、數(shù)據(jù)精細(xì)度高、計算可靠性強(qiáng)，更重要的是，平臺還可以支撐火電機(jī)組減碳運(yùn)行優(yōu)化。
如何支撐？山東電力調(diào)度控制中心與山東電科院在系統(tǒng)研發(fā)初期就確定了“橫向”“縱向”兩個發(fā)展思路——“橫向”是要實(shí)現(xiàn)不同機(jī)組之間碳排放的比較，掌握監(jiān)測機(jī)組的負(fù)荷特性、設(shè)備狀況與運(yùn)行缺陷，確定不同機(jī)組在深度調(diào)峰狀態(tài)下的碳排放特性，為電力系統(tǒng)低碳調(diào)度優(yōu)化提供支撐，提升電網(wǎng)減碳成效；“縱向”是對每臺機(jī)組歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)開展精準(zhǔn)分析，比較機(jī)組在不同負(fù)荷、不同煤質(zhì)、不同運(yùn)行方式下的碳排放差異，為機(jī)組減碳運(yùn)行提供參考。
“通過平臺計算，我們可以得到機(jī)組在不同負(fù)荷下的碳排放強(qiáng)度。比如，潤澤電廠1號機(jī)組和費(fèi)縣電廠1號機(jī)組同為60萬千瓦級機(jī)組，兩臺機(jī)組在100%負(fù)荷運(yùn)行時發(fā)電1千瓦時所排放的二氧化碳一樣，但在50%以下負(fù)荷參與調(diào)峰運(yùn)行時，二氧化碳排放量與滿負(fù)荷運(yùn)行相比分別增長了10.1%和12.7%。”山東電力調(diào)度控制中心綜合技術(shù)處處長袁森說，“在未來的電力現(xiàn)貨市場中，碳排放指標(biāo)像安全性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)一樣重要。相同負(fù)荷下，碳排放更低的機(jī)組就會獲得優(yōu)先并網(wǎng)發(fā)電權(quán)利。”
