考虑空气质量影响的火电机组检修计划及电能分解方法

摘要

电力工业排放在整个工业排放中占有举足轻重的地位，已成为引起我国大气污染问题的重要原因之一。近年来，虽然大力投入发展新能源和进行火电排放的技术改造，但我国对火电的依赖性依旧十分明显，空气质量问题也依然严重，而且短期内很难改变这一格局。减少排放总量虽然是从源头上解决问题的办法，但在我国排放总量的基数很大且经济仍在快速发展的情况下，必然要经过很长的时期才能实现较为真正意义上的空气质量改善。针对上述问题，本文改变了以往仅考虑总量控制的思路，通过对机组检修计划及年合同电能分解方法的改进，对如何借助电力系统运行资源的协调来改善重点地区、突出时段的污染情况进行了探讨。
　　首先分析了火电机组污染物的排放特性和扩散特性，采用概率统计的方式进行了长周期主导风的预测，建立了火电厂污染物的时空扩散模型。基于人居环境的空气质量指数（Air Quality Index，AQI）和各地区污染物的组成特点，得到了评估火电机组对其周边区域人居环境影响程度的指标——AQI影响系数，将火电机组的发电量与人居区域的空气质量指数联系起来。
　　然后对传统机组检修计划方法进行了改进。在检修期备用容量满足导则要求的前提下，提出了一种根据AQI影响系数排序结果确定机组检修计划的方法，并将整个城市以单点等效与城市内分多个监测区域考虑两种情况进行对比分析。算例表明二者结果相差不大，前者更简单实用。同时，检修方法可发挥积极作用，能够在兼顾系统可靠性、安全性标准的前提下，充分利用环境污染较重时期的相对比较充裕的备用容量，尽可能缓解人居区域的污染状况。
　　在上述基础上提出了一种考虑现有各月AQI分布情况的火电机组年合同电能优化分解模型，将考虑城市整体情况与考虑城市内分区域具体状况进行对比分析，并扩展讨论了其扩展至更大区域范围内多个城市情况下的应用。算例表明，方法简便有效，能够在兼顾能耗指标考核要求的前提下，缓解重点月份的空气污染，并可调控火电机组AQI贡献值的年度分布状况。
　　本文提出的机组检修计划及年合同电能分解的改进方法，在一定程度上优化了电厂排放空气污染物的时空分布，能够在环境容量许可范围内优化人居区域的空气质量。在确保节能减排强制性总量考核目标得以完成的同时，突出了人居环境因素在技术研究和应用过程中的优先考虑地位，为在当前形势下电力系统更多方面充分考虑环境因素做出了贡献。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外在该方向的研究现状

1.3 国内外在该方向上有待深入研究的问题

1.4 本文主要研究内容

第2章 火电对人居区域空气质量影响的评价指标

2.1 引言

2.2 城市空气质量评价指标

2.3 大气污染物的时空扩散特性

2.4 火电机组对空气质量影响的评价指标

2.5 AQI影响系数计算示例

2.6 本章小结

第3章 考虑火电对人居区域空气质量影响的机组检修计划方法

3.1 引言

3.2 机组检修计划改进方法

3.3 城市整体考虑时的机组检修计划

3.4 城市分区考虑时的机组检修计划

3.5 本章小结

第4章 考虑火电对人居区域空气质量影响的年合同电能分解方法

4.1 引言

4.2 城市整体考虑时的年合同电能分解模型

4.3 城市整体考虑时的电能分解算例

4.4 城市分区考虑时的电能分解模型与算例

4.5 研究区域扩展至多城市时的应用

4.6 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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