“當(dāng)前，潤澤電廠1號機組發(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60萬千瓦級火電機組每天的碳排放總量和當(dāng)天不同負荷下的碳排放強度曲線等信息。
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行。平臺可對省內(nèi)重點火電機組碳排放情況開展實時監(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)火電機組裝機占比超過60%。推動實現(xiàn)“雙碳”目標，火電機組碳排放監(jiān)測與優(yōu)化是一項重要舉措。以往，電廠采用煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）監(jiān)測碳排放，每臺機組都需要安裝二氧化碳監(jiān)測裝置。而且這種方法只能實現(xiàn)對二氧化碳排放的監(jiān)測，缺少對設(shè)備狀態(tài)和運行參數(shù)的分析，無法實現(xiàn)運行優(yōu)化、增效減碳的目標。
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，逐步掌握了火電機組碳排放在線計算方法，建立了機組減碳運行優(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組煤耗在線監(jiān)測試點應(yīng)用的基礎(chǔ)上，推進碳電協(xié)同監(jiān)測平臺建設(shè)，并在5臺機組上試點應(yīng)用。平臺可實時監(jiān)測每臺機組的500余個測點數(shù)據(jù)，單臺機組每天測點讀取次數(shù)達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)同平臺可以實現(xiàn)機組碳排放量的監(jiān)測，監(jiān)測對象包括機組煤質(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)精細度高、計算可靠性強，更重要的是，平臺還可以支撐火電機組減碳運行優(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”是要實現(xiàn)不同機組之間碳排放的比較，掌握監(jiān)測機組的負荷特性、設(shè)備狀況與運行缺陷，確定不同機組在深度調(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”是對每臺機組歷史運行數(shù)據(jù)開展精準分析，比較機組在不同負荷、不同煤質(zhì)、不同運行方式下的碳排放差異，為機組減碳運行提供參考。
“通過平臺計算，我們可以得到機組在不同負荷下的碳排放強度。比如，潤澤電廠1號機組和費縣電廠1號機組同為60萬千瓦級機組，兩臺機組在100%負荷運行時發(fā)電1千瓦時所排放的二氧化碳一樣，但在50%以下負荷參與調(diào)峰運行時，二氧化碳排放量與滿負荷運行相比分別增長了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，碳排放指標像安全性、經(jīng)濟性指標一樣重要。相同負荷下，碳排放更低的機組就會獲得優(yōu)先并網(wǎng)發(fā)電權(quán)利。”
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