基本介紹
- 中文名：峰值負荷發電廠
- 外文名：peak-load(or peaking)power plants
- 別名：峰值電廠、調峰電廠等
- 定義：峰值或接近峰值需求間運行的電廠
- 特性：運行時間短且產能占比小
- 所屬系統：公用電力系統
簡介,基本負荷與峰值負荷,峰值負荷的供應方案,抽水蓄能,壓縮空氣蓄能,其他方法,峰值電廠的套用,
簡介
對於一個電力系統來說，總是有相當大的基本負荷量，因此，有一些電廠是按系統基本負荷的要求而設定的，這就是系統的基荷電廠；而那些配置用以在峰值負荷期間分擔基荷電廠所不能承擔的負荷的電廠，稱為峰荷電廠(它們又可以分為腰荷電廠與調峰電廠)。
基本負荷與峰值負荷
對一個電廠來說，負荷要求總是時時發生變化的，因此，一個電廠必須應付用戶不斷變化的負荷要求。當負荷要求增加，發電機組就要多發功率，而當負荷要求減少時，發電機組就要減負荷運行，甚至停運。不過，對一個電廠來說，一般總有一個一天內基本保持不變的負荷分量，這就是所謂基本負荷分量(基荷)。負荷中除了基本負荷之外，其它的稱峰值負荷如圖1所示。
圖1基本負荷與峰值負荷示意圖
有時候，把基本負荷以上的部分，更進一步劃分為腰荷與峰荷。由於負荷具有這樣的特性，這就意味著，隨著負荷的增減，個別發電機組可能投入運行或停運。很顯然，電廠不能按最高峰值負荷的要求來設計，否則在一年大部分時間內，電廠內某些發電機組將不能得到滿負荷運行，從而就要降低利用因數，增加發電成本。
高峰負荷的延續時間一般是不長的，考慮到這一點，可以設定某些發電機組，使它們專門用來滿足這些峰值負荷短時間的需要。很顯然，為滿足這些高峰負荷而發出的電能將是非常昂貴的，因為時間它們只有很低的負荷率。
峰值負荷的供應方案
峰值負荷電廠可包括汽輪機、水輪機、柴油機或燃氣輪機驅動的備用發電站。水輪機組和燃氣輪機組可在幾分鐘內升速和帶負載，而汽輪發電機從冷態起動和加負載需要幾小時，因此，需要保持發電機持續旋轉作為負載備用。一種經濟的解決辦法是採用某種形式的蓄能，在電力系統輕負荷時吸收電能，而在高峰負荷時將這種電能返回電力系統。下面為一些可行蓄能方法的概述。
抽水蓄能
除內陸水庫外，考慮利用海洋作為較低的水庫，以及利用深的地下洞穴作為水庫，同時將泵、水輪機和電機沉放在所需的深度處，在輕負荷時，通過抽水進行蓄能。
壓縮空氣蓄能
如有一個非常大的“壓力容器”，例如已廢的鹽礦可供利用，則可用它儲存壓縮空氣，一台同步電機既與儲能用的壓縮機連線，又與發電用的燃氣輪機連線，從而用於蓄能和發電。
其他方法
在火電廠與原子能發電站中，用熱水蓄能作為鍋爐設備的一部分是一個被確認的既定方法；在通風損耗可減至最小時，大飛輪儲存動能也是有效的方法；在蓄電池或超導電感器中儲存電能，導致某種形式的由直流到交流的逆變也可產生電能。
峰值電廠的套用
1、電力系統全年負荷曲線的滿足
電力系統全年負荷曲線通常是由具有不同經濟效率的電廠(汽輪發電機組)來滿足的。根據總的負荷曲線，系統里總的負荷應分配到系統所屬的各個電廠，以便使電力系統作為一個整體達到最高的經濟效率。這個目標可以通過這樣的辦法來達到：使那些具有較低的燃料和運行費用的電廠在一年中較長時間運行，而使那些燃料和運行費用高的電廠少工作一些時間。
在一年大部分時間以最大可能的負荷運行的電廠，也就是覆蓋了電負荷曲線的底部(即如圖2所示中的基本負荷)的電廠叫基本負荷電廠；那些在一年中僅僅部分時間用來滿足尖峰負荷的電廠叫尖峰負荷電廠(調峰電廠)。除基本負荷與尖峰負荷電廠外，一個電力系統還可以有一些負擔中間負荷的電廠，它們叫做中間(半峰值)負荷電廠。 
圖2 全年電負荷持續時間曲線
全日電負荷曲線是由基本、尖峰、中問負荷電廠機組來滿足的。基本負荷電廠連續不停地以滿功率(額定功率)運行，而調蜂電廠只有當需要覆蓋負荷曲線頂部時才投入運行。而當總的電力負荷下降時，中間負荷的電廠或者是轉換到一個降低了的負荷，或者是作為備用電廠。在星期六、星期天和節假日，許多負擔中間負荷的電廠也停產。
現在，核電廠的基建投資平均地說來高於相同容量的熱電廠的基建投資。用核電廠來承擔中間負荷是不合理的。然而，它可以在電負荷顯著下降的某些時間裡承擔部分負荷，特別是負荷下降時間不長的情況。大多數的核電廠的設備可以很快地提升和降低負荷。
2、瞬時調整發電量
由於鍋爐發電廠不能低成本和高效率儲存電能，因此這要求每個公用事業公司都具備瞬時調整發電量以滿足電力需求的能力。儘管大型汽輪發電廠運營具有很大的靈活性，但這種發電廠仍可能無法滿足突然的峰值需求。啟動另一台鍋爐所需的時間長達8小時之久。因此，許多公用事業公司都建有燃氣輪機峰值電廠，以便在幾秒鐘內產出額外需要的電力。這種電廠的功效僅為大型電廠的一半，而且只用於峰值發電。
