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基于数字孪生的燃煤供热电厂

运行实时优化

浙江大学能源工程学院吴燕玲

@中国·北京2024年9月29日

提纲

01|燃煤供热电厂的挑战与机遇

02|基于数字孪生的燃煤供热电厂运行实时优化

03|工程应用案例

04|总结

浙江大学能源工程学院钟崴基于数字孪生的燃煤供热电厂运行实时优化-2-

历史性超越：我国可再生能源装机总量超过煤电

•2022年底，中国全口径发电装机容量达25.6亿千瓦，煤电装机11.2亿千瓦，可再生能

源发电装机12.1亿千瓦，可再生能源装机总量历史性超越超过煤电装机。

•《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》（发改运行〔2021〕1519号）：三改联动

年份2020年2030年2060年

总装机(亿干瓦)2236~4178~82

煤电装机占比(%)49.131~364

常规机组装机占比(%)76约59约23

非化石能源装机占比(%)44.852~5988~89

各类电源装机发展展望整体电力结构发展展望

*中国能源转型展望,中国宏观经济研究院能源研究所,2023

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面向双碳战略的新型能源体系

能源管理数字化转型的必然：高比例可再生能源接入，能源系统的“源-网-荷-储”要素在

“量-质-时-空”上的统筹优化配置，借助信息层实现能源系统的运行有序协同，实现系统实

时优化调度与控制，提高能效并保障用能安全。

新型能源体系

多环节提升系统灵活性，流体

类能源发挥重要弹性作用

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挑战1：发电侧结构变化对燃煤供热电厂带来的转型需求

•新能源装发电量攀升、需求侧用能波动性增大，火电机组年平均利用小时数逐渐下降，

日内电负荷波动增大，富余电能转化为综合能源生产供应。

•热能、压缩空气等非电能源具备削峰填谷灵活调节特性，实现热电机组更平稳运行。

总负荷峰谷差

电负荷峰谷差

火电机组年平均利用小时数*火电机组综合能源生产供应

*中国电力企业联合会|

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挑战1：发电侧结构变化对燃煤供热电厂带来的转型需求

火电厂运行调度需要兼顾各机组的电负荷调度指令与多机组综合能源供应的系统整体协同优

化，运行调度控制策略直接关系机组运行安全性和经济效益。

1#机组

电负荷

电网分机组统一调度

2#机组

非