對不住各位了,這篇文章正如我所擔心的,確實太監了。我原本是想自己推導一套熱電聯產的配額分配方法的,奈何自己的數學水平和電力行業專業水平確實有限,從下筆開始到現在都快4個月了,耗費了大量時間,經過了無數的嘗試,終究還是未能成功。感覺這樣拖下去也不是辦法,是時候把這一頁翻過去了,不過就算是失敗,我也決定做一個總結,把我的思路寫下來,或許對正在看文章的你有所啟發。
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1、標煤耗基準線
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首先應某位讀者的要求,我把上一篇根據電力行業排放基準值反算的發電效率表格,再折算成標煤耗公布如下: 本`文內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a npai fan g.com
2、熱電聯產配額分配的思考
然后我再說說我研究這個熱電聯產配額分配方法的思路,首先是了解當前熱電聯產在能耗方面的分配方法及其影響因素,這個成果就是我的上一篇文章“關于配額分配方法,你一定不知道這個”;其次,我要想辦法證明當前的配額分配方法不合理,方法是假設某個電廠的發電效率與供熱效率都完全等于基準值。那么無論供熱比怎么變,其獲得得配額理論上應當保持不變且等于實際排放量。最后以供熱比變化不影響配額量為原則重新設計一個熱電聯產的分配方法??雌饋砗芾硐牒躤asy,然而我在第二步就掉坑了一直沒爬起來。
3、當前的配額分配方法的合理性測試 本+文+內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com
根據之前的知識儲備,我們可以得出:基準線配額分配方法中的基準線主要反映的就是機組效率。所以熱電聯產的配額分配方法受鍋爐效率、發電熱效率和熱電比的影響。其中當熱電比為0時,對應的配額分配方法應等于發電配額分配方法。當熱電比為無窮大時,對應的配額分配方法應等于供熱配額分配方法。熱電比介于之間時,其配額分配的方法也應該是基于機組綜合效率的一種配額分配方法。 內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網-tan pai fang . com
但是,機組的綜合效率受熱電比的影響會有很大變化,而基準線配額分配方法目的是反映該機組本身的發電和供熱效率,其配額分配不應受熱電比的影響。舉個例子,某電廠為300MW超高壓機組,發電排放正好等于發電基準值1.0177 tCO2/MWh,供熱排放也正好等于供熱基準值0.1118 tCO2/GJ。那么無論熱電比如何變,其獲得的配額都應該正好等于他的排放。于是我假設該電廠剛好使用了1TJ的煙煤,對應的排放為94.07噸。然后根據之前的電效率、熱效率和熱電比的關系算出不同熱電比下的配額量。得出的結果如下圖所示: 禸*嫆唻@洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm
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從上圖可以看出,熱電比在13的時候,其配額要不基準值少將近10%。雖然我認為當前的配額分配方法肯定受熱電比的影響,但是算出來這么大的結果我還是有點蒙的??傆X得哪里不對,然后我嘗試了一下通過之前的換算式算出來的電和熱,按照各自的基準值單獨算出配額再求和,然后得出的圖形如下: 本*文@內-容-來-自;中_國_碳^排-放*交-易^網 t an pa i fa ng . c om
然后我恍然大悟,我分析所依賴的基礎關系式并未考慮熱電聯產時能源的梯級利用,而是單純地把投入的能源分為發電用能和供熱用能。所以用這個關系式反推出來的發電量是不準的,我搞了半天又回到了起點(所以引用論文里的式子也會被坑)。
4. 熱電聯產中供熱對發電的影響分析
郁悶了半天后我重整旗鼓,繼續分析。目標改為尋找在熱電聯產活動中,知道總耗能和供熱量,及機組發電效率和供熱效率的情況下,如何反推其發電量。
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很遺憾,我并沒有找到現成的公式,也沒有自己推導出來?;蛟S并不存在這樣的公式,但是我一個門外漢確實很難從這么短的時間內找到答案,所以我最終選擇了放棄。 夲呅內傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm
不過在這個過程中,我發現了這樣一個問題:熱電聯產中,根據供熱技術的不同,其對發電的影響程度差異很大。 本%文$內-容-來-自;中_國_碳|排 放_交-易^網^t an pa i fang . c om
火力發電的原理是通過燃料在鍋爐中燃燒將水加熱成高溫高壓蒸汽,在讓蒸汽推動汽輪機轉動,汽輪機轉動的機械能再帶動發電機發電,發電效率就是整個機組的綜合效率。
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而熱電聯產的原理就是將汽輪機中的部分熱力用于供熱,根據汽輪機的類型主要分為背壓式組和抽汽凝汽式。背壓式主要是將通過汽輪機完全做功后的蒸汽直接供給用戶,其特點是沒有冷源損失,能夠最大程度的利用余熱但是不能調整供熱比。即,發多少電就一定會產多少熱,如果你用不完這些熱量,那就只有扔掉,所以這種機組發電效率低,綜合效率高,一般用于以熱定電的項目中。
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我們可以推出,背壓式機組的發電效率并不受供熱的影響,因為供出去的熱完全是汽輪機做功后剩下的能量,而且這些熱量不能再回收利用。所以對于這種熱電聯產項目的配額分配,我覺得可以完全將供電和供熱單獨分開計算,而且基準線應該比較好定。
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而抽汽凝汽式機組是直接在汽輪機中將正在做功的蒸汽抽出來用,其特點是根據蒸汽需求,想抽多少就抽多少,當然這肯定影響汽輪機做功,也就影響發電效率,而且做功后剩下的蒸汽都會通過冷凝后從新進入鍋爐,這些熱量就全部損失了,所以這種方式綜合效率較低發電效率高(蒸汽冷凝時會形成真空,加大蒸汽推力)。 內-容-來-自;中_國_碳_0排放¥交-易=網 t an pa i fa ng . c om
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這種方式的熱電聯產,其發電效率就受供熱比的影響很大,發電效率與供熱比的關系式就是我苦苦找尋的答案,目前并沒有找到,也正因為如此,我無法找到合適的配額分配方法。
5. 理想的熱電聯產分配方法
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雖然找不到理想的配額分配方法,但是還是可以設計的嘛,對于理想的熱單聯產配額分配方法,我是這樣想的: 本`文@內-容-來-自;中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om
首先是仍然要遵守供熱比為0時配額分配等于純發電基準線,供熱比為無窮大時等于純供熱基準線的原則。
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其次是發電與供熱基準線一直的情況下,配額分配不能受供熱比的影響,要不然控排企業隨便調一調供熱比就多出很多配額。當然并不是說供熱比絕對不會影響配額,像發電效率和供熱效率與發電基準值和供熱基準值不一致的情況下,必定導致純供電和純供熱的配額不一致,這種情況總配額會隨供熱比變化而變化。
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再次因為背壓式和抽汽凝汽式產熱方式不一樣,對發電效率影響不一樣,基準線不能一樣。 夲呅內傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm
在這個基礎上,我嘗試建立熱電聯產的分配方法。 本`文@內/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網-tan pai fang. com
因為我不知道供熱對發電的關系式但又必須要用,所以我假定增加一定的熱量就會減少一定的發電量,他們的關系式為
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P電損=f(Q供熱) 本`文-內.容.來.自:中`國^碳`排*放*交^易^網 ta np ai fan g.com
其中
P電損為應供熱損失的電量
Q供熱為對外供熱量 夲呅內傛萊源亍:ф啯碳*排*放^鮫*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm
雖然我不知道這個式子究竟長啥樣,但我能肯定這個式子一定包含供熱比、供熱效率和發電效率這幾個因素在內。
如果該電站的純發電排放基準值為E電的話,那么配額方式為: 本文@內/容/來/自:中-國-碳^排-放-交易&*網-tan pai fang . com
配額總量=(P發電+P電損)×E電
其中P發電為實際發電量,E電要分背壓和抽汽凝汽兩種。根據之前的假設,還可以將P電損的式子在細化一下,但終究不會有最終答案,這里就省略了。 本+文`內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com
6. 總結
我能做到的就是這些了,自己感覺結果不是很好,既沒有推翻當前的熱電聯產配額分配方法又沒有自己整一個出來。不過如果我不做個總結,總覺得對不起我投入的那么多時間,也會一直放不下這件事,所以寫下了這篇不大專業的文章。隔行如隔山,且寫且珍惜吧! 內.容.來.自:中`國`碳#排*放*交*易^網 t a np ai f an g.com
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