洁净煤技术

作者：王天天, 刘彪, 季凡, 袁殿, 余杨晚晴, 邹刚, 胡文宇, 杨福源, 欧阳明高

关键词：可再生能源,电解水制氢,调峰电厂,掺氢燃烧,方案设计,经济性分析

我国可再生能源发电占比逐年增加，由于风电和光伏等可再生能源发电具有波动性、间歇性和随机性的特点，为了提高可再生能源消纳能力，传统火电机组需要在深度调峰的同时具有较强的灵活性。提出了一种基于可再生能源制氢的调峰电厂掺氢燃烧系统构想，并以350 MWe火电机组为例进行系统方案设计，研究了不同掺氢比例和调峰负荷下的技术经济性，分析了煤炭价格、碳税和制氢电价对调峰电厂度电成本的影响，讨论了不同参数影响下该项目的投资回收期。结果表明：以合适比例掺氢辅助燃烧后进一步深调锅炉负荷，具有较好的经济效益。若不计碳税和制氢用电成本，标准煤价以800元/t计算，不掺烧氢气时（方案1）的度电成本为0.347元/kWh，以20%掺氢比例辅助燃烧后进一步深调锅炉负荷至20%THA（方案5）可将度电成本控制在仅增加2.0%。当标准煤价大于1 800元/t或碳税大于400元/t时，火电机组掺氢所带来的省煤收益和降碳收益愈加显著，改造方案在度电成本上开始占据优势。但随着制氢电价的提高，掺氢改造方案的度电成本会随之增加。当标准煤价为1 000元/t、碳税为100元/t、不计制氢用电成本时，方案5的投资回收期最短，为10.65 a。若未来煤炭价格和碳税价格进一步提高，火电机组掺氢改造的经济效益更加显著。

来源：2025年第3期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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