山东电力碳电协同平台： 助力火电机组碳排放控制

“当前，润泽电厂1号机组发电出力为61.4万千瓦，每小时发电61.4万千瓦时，排放二氧化碳491.4吨。”2月17日16时09分，山东电力科学研究院锅炉室主管刘科在山东电力碳电协同平台大屏幕前向该院副总工程师陈玉峰汇报。屏幕上显示着这台60万千瓦级火电机组每天的碳排放总量和当天不同负荷下的碳排放强度曲线等信息。

山东电力碳电协同平台于2021年12月31日在山东电科院上线运行。平台可对省内重点火电机组碳排放情况开展实时监测与优化分析，为电力生产过程中的碳排放控制提供数据支撑。

山东电网火电机组装机占比超过60%。推动实现“双碳”目标，火电机组碳排放监测与优化是一项重要举措。以往，电厂采用烟气连续监测系统（CEMS）监测碳排放，每台机组都需要安装二氧化碳监测装置。而且这种方法只能实现对二氧化碳排放的监测，缺少对设备状态和运行参数的分析，无法实现运行优化、增效减碳的目标。

从2021年3月开始，山东电力调度控制中心与山东电科院在原有技术积累的基础上攻关，到2021年8月，逐步掌握了火电机组碳排放在线计算方法，建立了机组减碳运行优化的技术应用体系。

2021年12月，山东电力调度控制中心与山东电科院在完成火电机组煤耗在线监测试点应用的基础上，推进碳电协同监测平台建设，并在5台机组上试点应用。平台可实时监测每台机组的500余个测点数据，单台机组每天测点读取次数达5000万次。

“从技术上说，‘测碳’容易‘减碳’难。”山东电科院安全生产部员工庞向坤介绍，山东电力碳电协同平台可以实现机组碳排放量的监测，监测对象包括机组煤质、烟气、水汽等，监测参数包括功率、温度、压力、氧量、电流、电压等，设备覆盖面广、数据精细度高、计算可靠性强，更重要的是，平台还可以支撑火电机组减碳运行优化。

如何支撑？山东电力调度控制中心与山东电科院在系统研发初期就确定了“横向”“纵向”两个发展思路――“横向”是要实现不同机组之间碳排放的比较，掌握监测机组的负荷特性、设备状况与运行缺陷，确定不同机组在深度调峰状态下的碳排放特性，为电力系统低碳调度优化提供支撑，提升电网减碳成效；“纵向”是对每台机组历史运行数据开展精准分析，比较机组在不同负荷、不同煤质、不同运行方式下的碳排放差异，为机组减碳运行提供参考。

“通过平台计算，我们可以得到机组在不同负荷下的碳排放强度。比如，润泽电厂1号机组和费县电厂1号机组同为60万千瓦级机组，两台机组在100%负荷运行时发电1千瓦时所排放的二氧化碳一样，但在50%以下负荷参与调峰运行时，二氧化碳排放量与满负荷运行相比分别增长了10.1%和12.7%。”山东电力调度控制中心综合技术处处长袁森说，“在未来的电力现货市场中，碳排放指标像安全性、经济性指标一样重要。相同负荷下，碳排放更低的机组就会获得优先并网发电权利。”

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