对不住各位了,这篇文章正如我所担心的,确实太监了。我原本是想自己推导一套热电联产的配额分配方法的,奈何自己的数学水平和电力行业专业水平确实有限,从下笔开始到现在都快4个月了,耗费了大量时间,经过了无数的尝试,终究还是未能成功。感觉这样拖下去也不是办法,是时候把这一页翻过去了,不过就算是失败,我也决定做一个总结,把我的思路写下来,或许对正在看文章的你有所启发。
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1、标煤耗基准线
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首先应某位读者的要求,我把上一篇根据电力行业排放基准值反算的发电效率表格,再折算成标煤耗公布如下: 本`文内.容.来.自:中`国`碳`排*放*交*易^网 t a npai fan g.com
2、热电联产配额分配的思考
然后我再说说我研究这个热电联产配额分配方法的思路,首先是了解当前热电联产在能耗方面的分配方法及其影响因素,这个成果就是我的上一篇文章“关于配额分配方法,你一定不知道这个”;其次,我要想办法证明当前的配额分配方法不合理,方法是假设某个电厂的发电效率与供热效率都完全等于基准值。那么无论供热比怎么变,其获得得配额理论上应当保持不变且等于实际排放量。最后以供热比变化不影响配额量为原则重新设计一个热电联产的分配方法。看起来很理想很easy,然而我在第二步就掉坑了一直没爬起来。
3、当前的配额分配方法的合理性测试 本+文+内.容.来.自:中`国`碳`排*放*交*易^网 t a np ai fan g.com
根据之前的知识储备,我们可以得出:基准线配额分配方法中的基准线主要反映的就是机组效率。所以热电联产的配额分配方法受锅炉效率、发电热效率和热电比的影响。其中当热电比为0时,对应的配额分配方法应等于发电配额分配方法。当热电比为无穷大时,对应的配额分配方法应等于供热配额分配方法。热电比介于之间时,其配额分配的方法也应该是基于机组综合效率的一种配额分配方法。 内/容/来/自:中-国-碳-排-放*交…易-网-tan pai fang . com
但是,机组的综合效率受热电比的影响会有很大变化,而基准线配额分配方法目的是反映该机组本身的发电和供热效率,其配额分配不应受热电比的影响。举个例子,某电厂为300MW超高压机组,发电排放正好等于发电基准值1.0177 tCO2/MWh,供热排放也正好等于供热基准值0.1118 tCO2/GJ。那么无论热电比如何变,其获得的配额都应该正好等于他的排放。于是我假设该电厂刚好使用了1TJ的烟煤,对应的排放为94.07吨。然后根据之前的电效率、热效率和热电比的关系算出不同热电比下的配额量。得出的结果如下图所示: 禸*嫆唻@洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm
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从上图可以看出,热电比在13的时候,其配额要不基准值少将近10%。虽然我认为当前的配额分配方法肯定受热电比的影响,但是算出来这么大的结果我还是有点蒙的。总觉得哪里不对,然后我尝试了一下通过之前的换算式算出来的电和热,按照各自的基准值单独算出配额再求和,然后得出的图形如下: 本*文@内-容-来-自;中_国_碳^排-放*交-易^网 t an pa i fa ng . c om
然后我恍然大悟,我分析所依赖的基础关系式并未考虑热电联产时能源的梯级利用,而是单纯地把投入的能源分为发电用能和供热用能。所以用这个关系式反推出来的发电量是不准的,我搞了半天又回到了起点(所以引用论文里的式子也会被坑)。
4. 热电联产中供热对发电的影响分析
郁闷了半天后我重整旗鼓,继续分析。目标改为寻找在热电联产活动中,知道总耗能和供热量,及机组发电效率和供热效率的情况下,如何反推其发电量。
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很遗憾,我并没有找到现成的公式,也没有自己推导出来。或许并不存在这样的公式,但是我一个门外汉确实很难从这么短的时间内找到答案,所以我最终选择了放弃。 夲呅內傛莱源亍:ф啯碳*排*放^鲛*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm
不过在这个过程中,我发现了这样一个问题:热电联产中,根据供热技术的不同,其对发电的影响程度差异很大。 本%文$内-容-来-自;中_国_碳|排 放_交-易^网^t an pa i fang . c om
火力发电的原理是通过燃料在锅炉中燃烧将水加热成高温高压蒸汽,在让蒸汽推动汽轮机转动,汽轮机转动的机械能再带动发电机发电,发电效率就是整个机组的综合效率。
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而热电联产的原理就是将汽轮机中的部分热力用于供热,根据汽轮机的类型主要分为背压式组和抽汽凝汽式。背压式主要是将通过汽轮机完全做功后的蒸汽直接供给用户,其特点是没有冷源损失,能够最大程度的利用余热但是不能调整供热比。即,发多少电就一定会产多少热,如果你用不完这些热量,那就只有扔掉,所以这种机组发电效率低,综合效率高,一般用于以热定电的项目中。
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我们可以推出,背压式机组的发电效率并不受供热的影响,因为供出去的热完全是汽轮机做功后剩下的能量,而且这些热量不能再回收利用。所以对于这种热电联产项目的配额分配,我觉得可以完全将供电和供热单独分开计算,而且基准线应该比较好定。
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而抽汽凝汽式机组是直接在汽轮机中将正在做功的蒸汽抽出来用,其特点是根据蒸汽需求,想抽多少就抽多少,当然这肯定影响汽轮机做功,也就影响发电效率,而且做功后剩下的蒸汽都会通过冷凝后从新进入锅炉,这些热量就全部损失了,所以这种方式综合效率较低发电效率高(蒸汽冷凝时会形成真空,加大蒸汽推力)。 内-容-来-自;中_国_碳_0排放¥交-易=网 t an pa i fa ng . c om
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这种方式的热电联产,其发电效率就受供热比的影响很大,发电效率与供热比的关系式就是我苦苦找寻的答案,目前并没有找到,也正因为如此,我无法找到合适的配额分配方法。
5. 理想的热电联产分配方法
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虽然找不到理想的配额分配方法,但是还是可以设计的嘛,对于理想的热单联产配额分配方法,我是这样想的: 本`文@内-容-来-自;中_国_碳排0放_交-易=网 t an pa ifa ng . c om
首先是仍然要遵守供热比为0时配额分配等于纯发电基准线,供热比为无穷大时等于纯供热基准线的原则。
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其次是发电与供热基准线一直的情况下,配额分配不能受供热比的影响,要不然控排企业随便调一调供热比就多出很多配额。当然并不是说供热比绝对不会影响配额,像发电效率和供热效率与发电基准值和供热基准值不一致的情况下,必定导致纯供电和纯供热的配额不一致,这种情况总配额会随供热比变化而变化。
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再次因为背压式和抽汽凝汽式产热方式不一样,对发电效率影响不一样,基准线不能一样。 夲呅內傛莱源亍:ф啯碳*排*放^鲛*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm
在这个基础上,我尝试建立热电联产的分配方法。 本`文@内/容/来/自:中-国^碳-排-放^*交*易^网-tan pai fang. com
因为我不知道供热对发电的关系式但又必须要用,所以我假定增加一定的热量就会减少一定的发电量,他们的关系式为
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P电损=f(Q供热) 本`文-内.容.来.自:中`国^碳`排*放*交^易^网 ta np ai fan g.com
其中
P电损为应供热损失的电量
Q供热为对外供热量 夲呅內傛莱源亍:ф啯碳*排*放^鲛*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm
虽然我不知道这个式子究竟长啥样,但我能肯定这个式子一定包含供热比、供热效率和发电效率这几个因素在内。
如果该电站的纯发电排放基准值为E电的话,那么配额方式为: 本文@内/容/来/自:中-国-碳^排-放-交易&*网-tan pai fang . com
配额总量=(P发电+P电损)×E电
其中P发电为实际发电量,E电要分背压和抽汽凝汽两种。根据之前的假设,还可以将P电损的式子在细化一下,但终究不会有最终答案,这里就省略了。 本+文`内.容.来.自:中`国`碳`排*放*交*易^网 t a np ai fan g.com
6. 总结
我能做到的就是这些了,自己感觉结果不是很好,既没有推翻当前的热电联产配额分配方法又没有自己整一个出来。不过如果我不做个总结,总觉得对不起我投入的那么多时间,也会一直放不下这件事,所以写下了这篇不大专业的文章。隔行如隔山,且写且珍惜吧! 内.容.来.自:中`国`碳#排*放*交*易^网 t a np ai f an g.com
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