核电厂发电计划管理 王鹏

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核电厂发电计划管理王鹏

发表时间:2018-05-14T09:34:52.843Z 来源:《电力设备》2017年第36期作者:王鹏

[导读] 摘要:本文主要介绍了核电厂发电计划管理的特点及流程,结合电力体制改革发展的要求提出了核电厂发电计划管理的几条优化建议,促使发电计划管理更趋完善。

(三门核电有限公司浙江台州 317112)

摘要:本文主要介绍了核电厂发电计划管理的特点及流程,结合电力体制改革发展的要求提出了核电厂发电计划管理的几条优化建议,促使发电计划管理更趋完善。

关键词:核电厂、发电计划、电改、优化

一、引言

随着全球气候变化问题日益凸显,作为低碳高效清洁能源的核电已成为各国能源转型中考虑的发展对象之一,而我国的核电发展正逐步成为世界核能市场中不容忽视的力量。截止2017年6月30日,我国投入商业运行的核电机组共36台,运行装机容量达到34718.16MWe,在建机组规模位居世界第一。核电厂对运营单位来讲,经济效益是其考虑的必要条件之一,而机组商运后的经济效益主要依赖于发电量,通过发电计划管理不仅可以提前规划机组的发电量,同时也能通过实际偏差来不断修正完善发电计划,提高机组的经济运行效益。

二、发电计划管理的主要特点

1.周期性

核电厂的动力来源为核燃料,即核燃料燃烧加热冷却剂,冷却剂受热产生蒸汽推动汽轮机转动,汽轮机带动发电机产生电能。反应堆中的核燃料经过一定时间的反应,堆芯功率将呈现不平衡,需要定期调整或更换核燃料,调整功率分布,使功率输出达到最大,最终使得燃料产生的总能量达到最大。

对于国内典型的压水堆、沸水堆电厂,换料周期一般为12个月或18个月。核燃料的换料必须在反应堆停堆的情况下进行,停堆换料期间,发电机出口断路器断开,机组暂时不能发电,因此核电厂的发电计划与机组的换料周期相关联。

2.区域性

随着全国各省装机容量的不断提升,以及经济增长速度的减缓,各省的发用电关系趋于供大于求,随着火电机组利用小时数的不断下降,为保证火电机组调峰的安全性能及电网的运行安全,核电需要在全年的特定时期降功率运行或停堆,弃核问题逐渐显现。比如,比如红沿河核电厂2017年1月上旬至2月中旬应电网要求临停备用,3月中旬至4月下旬应电网要求停机,5月初至6月初应电网要求停机,6月中下旬至7月底应电网要求降功率运行。因此核电厂发电计划受当地发电装机结构及电网结构的不同而存在差异。

3.政策性

随着我国电力需求放缓、核电消纳问题愈演愈烈,核电消纳成为业界关注热议的焦点。2017年2月28日,国家发改委、国家能源局印发了《保障核电安全消纳暂行办法》,暂行办法确定了核电保障性消纳的基本原则为“确保安全、优先上网、保障电量、平衡利益”。在市场条件允许情况下,省级政府电力主管部门按照国家规定的原则确定本地区核电机组优先发电权计划。另外,对于承担核电技术引进、自主创新、重大专项设备国产化任务的首台(首批)核电机组或示范工程,可由省级政府电力主管部门根据实际情况单独核定保障利用小时数,原则上安排机组满发。

因此,各省内核电机组的发电计划要考虑各省级有关部门制定的核电机组消纳政策。

4.临时性

核电厂在正常运行期间,特别是首次商运后的前几年,机组因电厂自身原因(比如设计缺陷、制造/安装缺陷、人为差错等)或外部事件原因(比如台风影响、电网的不稳定性等)而或多或少存在计划换料停堆以外的临时停堆或降功率运行。这时要考虑临时停堆或降功率运行对发电计划所带来的影响。

三、发电计划管理的流程

1.中长期规划

中长期发电规划指的是3年及以上发电机组发电计划,主要根据核电厂中长期生产经营规划目标,综合考虑机组燃料循环、大修、重大设计变更等规划,来编制机组的发电量、上网电量、网供电量、厂用电量、厂用电率及负荷因子等发电数据的中长期计划。

在编制中长期发电规划时,核电厂应充分考虑发电计划管理的特点,避免规划电量与实际发生电量相差甚远,而被上级单位考核。一般中长期发电规划应由主管部门组织各专业部门进行多次会议进行充分讨论并达成一致意见后确定。

2.年度计划

年度计划编制依据为电厂中长期发电规划文件、上级单位计划及考核要求、机组大修、电网要求(比如节假日降功率或停堆等)、燃料循环周期、重大设计变更项目等。

年度发电计划应至少包括:全年发电量、机组负荷因子、各月发电量分布、上网电量等。

计划编制主管部门应根据上级单位和电力交易机构的要求,提前启动年度计划的编制工作,经过各专业部门审核确认后发布最终版的发电计划。如果计划编制工作在年中进行,建议概况一下上半年的发电完成情况,为下半年及明年计划的编制提供一定的参考。

考虑到上级单位对年度计划的考核、电力交易机构对各统调电厂发电计划的权衡分配,建议制作两版不同的发电计划,上报给上级单位的计划应适当保守,避免因完不成计划而被考核;上报给电力交易机构的计划应按机组良好发电的情况来编制,争取更多的发电指标。

3.月度计划

月度计划编制依据为年度发电计划及下月机组检修计划。计划内容至少应包括:上月发电计划完成情况、下月发电量、上网电量、机组平均上网功率、月发电曲线。

计划编制主管部门至少提前一个月将计划初稿发各专业部门审核,经确认修订后,按照电力交易机构的上报要求及时报送最终版的发电计划。

在编制月度计划过程中,应提前与电网主管部门充分沟通确认,避免最终发电计划因电网原因而调整。

4.日计划

日发电计划编制依据为月度计划和机组检修计划,除了以下需调整日发电功率曲线外,一般日发电计划曲线都是一条直线:

1)涉及机组负荷变化的操作、试验;

2)电网要求机组进行功率调整,包括节假日降功率运行等;

核电厂严格按照电网调度部门下达的计划曲线运行机组,由于发生突发情况导致临时调整机组发电曲线时,核电厂应及时向电网调度部门汇报、协调。

5.年度总结

每年年初核电厂应对上一年度电厂发电计划进行总结,主要评价上一年度的发电量完成情况、各月发电量完成情况、各月机组功率水平等,提出当前阶段存在的问题,并分析原因提出改进建议,不断完善发电计划管理。

四、电力体制改革的主要影响

2015年3月15日,国务院正式发布《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》,即电改9号文,《意见》指出了电力交易体制改革、发用电计划改革等方面的改革重点任务,此后有关部门陆续发布新电改的6个配套文件,包括《关于推进电力市场建设的实施意见》和《关于有序放开发用电计划的实施意见》等。通过分析9号文及《实施意见》各项重点任务,得到以下两点与发电计划相关的改革事项。

1)推进电力交易体制改革,完善市场化交易机制,分步实现公益性以外的发售电价格由市场形成。意味着未来核电机组上网有参与市场竞价的可能。核电机组具有固定成本高、变动成本低的特点,特别是新型核电机组的建设周期长,与燃煤电厂相比,上网电价竞争处于弱势,而电力用户则是择优而取,谁的电价低就与谁交易。因此,市场化竞争会对发电计划的准备性造成一定的影响。

2)各地安排年度发电计划时,要充分预留发电空间,其中风电、太阳能发电、生物质发电、余热余压余气发电按照资源条件全额安排发电,核电在保证安全的情况下兼顾调峰需要安排发电。意味着在上网优先级上,核电被安排在风电、光伏、生物质能之后。因此,除带基荷运行外,核电面临着越来越大的调峰运行压力,同时对发电计划的合理安排带来一定的挑战。

五、发电计划管理的优化建议

随着电力体制改革的不断深入,及核电机组容量的不断增加,核电厂的发电计划势必受到电改的影响,通过对电改影响的分析,在发电计划管理方面提出以下两点优化建议。

1)探索开展试点大用户直供电模式,利用核电发电稳定等特点,寻求长期合作的大用户,同时为避免因大用户用电需求的波动带来发电的不稳定性,可以跟电网公司及大用户同时签订供电协议等,保证机组可以按基荷或某一稳定功率来运行,使发电计划具有一定的可预测性。

2)探索进入售电市场,将主动权掌握在自己手里,逐步树立主动营销的理念,主动开拓市场,提高核电市场的占有率,逐步将发电计划提升至发用电一体化管理的层面。

六、结束语

通过分析核电厂发电计划的特点,归纳总结了计划管理的通用流程,用于指导核电厂发电计划管理工作,同时通过分析电力体制改革对发电计划的影响,提出了发电计划管理的优化建议,对核电机组在电改进程中稳步保持经济高效运行具有一定的借鉴意义。

参考文献:

[1] 谢杰,孟德宇,夏鹏,CPR1000压水堆核电厂长周期换料在役检查周期性论证简介,江西核科技,2013 NO.3:164-165.

[2] 闫丽蓉,白云生,新电改对我国核电发展的影响分析,中国核工业,2015年08期:35-38.

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