峰荷指供電或供氣系統(tǒng)所經(jīng)歷的最高負(fù)荷,一般發(fā)生在極端的天氣條件下。要裝貯存設(shè)備以幫助適應(yīng)峰荷需要,但盡管如此,為滿足需要仍需有調(diào)峰設(shè)備,特別是在貯存更為困難和昂貴的發(fā)電和輸電中。1
負(fù)荷圖峰荷定義最小負(fù)荷水平線以下部分稱為基荷;平均負(fù)荷水平線以上的部分為峰荷;最小負(fù)荷與平均負(fù)荷之間的部分稱為腰荷。為了滿足系統(tǒng)負(fù)荷的需要,應(yīng)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測工作,繪制不同用途的負(fù)荷曲線。2
作用如果發(fā)電量大于用電量,那么多余的電就浪費了,但是我們可以在用電高峰多發(fā)電,用電低谷少發(fā)電。若干個電站和用戶用輸電線連接成一個共同的電力網(wǎng),網(wǎng)內(nèi)各種電站聯(lián)合供電,彼此取長補短。用電負(fù)荷一般有一個日變化過程,可以用日負(fù)荷圖表示,其中用電最低點以下部分稱“基”,中間部分稱為“腰”,最高部分為“峰”。
要想調(diào)節(jié)這種用電變化,就要在低谷時少發(fā)電,高峰時多發(fā)電,但是一般的燒煤的火電站,燒的是鍋爐,啟動慢,無法頻繁改變出力,只能擔(dān)任電力系統(tǒng)中基荷工作。
我們建設(shè)水電站的原因,就在這里,水電站水輪機(jī)啟動快,可以隨時發(fā)電和停止,在用電低谷,它關(guān)閉閘門,少放水或不放水,把水蓄在水庫中,用電高峰就將蓄的水用來發(fā)電。水庫越大,這種調(diào)節(jié)的性能就越好。所以水電站可以擔(dān)任調(diào)峰和調(diào)頻的任務(wù),當(dāng)然,抽水蓄能是最典型的調(diào)節(jié)峰荷的電站。
調(diào)峰手段電力系統(tǒng)調(diào)峰主要有常規(guī)水電凋峰、燃煤火電機(jī)組調(diào)峰、燃汽輪機(jī)凋峰和抽水蓄能電站調(diào)峰等幾種手段。
(1)常規(guī)水電:凡具有日調(diào)節(jié)性能以上的水電站均可用作調(diào)峰,特點是運行成本低又無空氣污染,是一種靈活可靠的調(diào)峰電源。若常規(guī)水電站僅具有日、周調(diào)節(jié)性能,上游又無調(diào)節(jié)性能好的龍頭水庫,則水電站往往在汛期失去調(diào)峰能力。
(2)燃煤火電:燃煤火電機(jī)組調(diào)峰可采用開停機(jī)、增減負(fù)荷、空轉(zhuǎn)等方式進(jìn)行調(diào)峰運行,是火主電網(wǎng)解決調(diào)峰的主要措施。但是燃煤火電機(jī)組調(diào)峰滿足不了系統(tǒng)負(fù)荷急劇變化的要求,與水電相比,設(shè)備事故較多,影響電網(wǎng)安全運行,發(fā)電煤耗上升,廠用電率高,設(shè)備損傷嚴(yán)重,檢修費用增加,發(fā)電成本高。
(3)燃汽輪機(jī):燃汽輪機(jī)效率高、啟動迅速、調(diào)峰性能好。單循環(huán)的燃汽輪機(jī)凋峰運行范圍一般在尖峰運行,年利用小時在800h以下較為合理。聯(lián)合循環(huán)的燃汽輪機(jī)在腰荷運行較為合適,年利用小時在3000—4000h較為合理。
(4)抽水蓄能電站:抽水蓄能電站是世界公認(rèn)的可靠調(diào)峰電源,啟動迅速、爬坡卸荷速度快、運行靈活可靠,既能削峰又可填谷。抽水蓄能電站并能很好地適應(yīng)電力系統(tǒng)負(fù)荷變化,改善火電和核電機(jī)組運行條件,提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益,同時亦可作為調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用電源,提高供電可靠性。2
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學(xué)