负荷调整带来的效益

任何时候都要保持电力系统功率平衡,即系统发出的有功功率必须等于系统有功负荷与有功损耗之和;系统发出的无功功率必须等于系统无功负荷与无功损耗之和。由于负荷变化是不可避免的,因此必须靠调整系统发出的有功功率和无功功率来确保系统运行稳定性。这就要求电力系统的一部分发电设备必须能随时调整出力,使系统出力与负荷不仅在数量上而且在时间分配上完全一致。

这样的要求,对于普通火电机组来说运行是较困难的。在日运行方式下,一日之内负荷起伏数次,其变化幅度(即峰谷差)达最高负荷的30%～50%,特别是负荷曲线陡坡部分,单位时间增减负荷量很大,华东电网曾经达到每分钟增加14 万kW。而火电机组的电力生产是一个热力循环过程,需要较长的能量转换和传递时间,出力的变动难以跟得上负荷的变化。普通燃煤机组在热态下启动,达到满载需要1～2h,每分钟增加的出力不到额定出力的3%。同时火电机组是在高温高压的环境下工作,其关键部件的低周循环疲劳寿命随着负荷的变动而急剧下降,机组使用寿命缩短,设备更新费用增加。另外,火电机组作频繁变出力运行,比稳定运行燃料增多,事故率、检修率和厂用电率上升。所以普通煤电机组作调整负荷运行是不经济的。(www.xing528.com)

抽水蓄能电站的能量转换形式简单,变工况运行操作简便迅速,不增加过多的额外消耗。抽水蓄能机组从抽水到满载发电只需2～4min,调整负荷能力很强。例如英国迪诺威克抽水蓄能电站能在10s内从静止状态向系统提供1300MW 的出力。因此,用抽水蓄能机组替代煤电机组适应系统负荷变动,特别是适应负荷曲线陡坡段快速增减出力的需要,可以节省系统固定资产投资和运行维修费用。