科创中国

我国电力工业近十年取得了举世瞩目的成就，成为国民经济发展中重要的支柱产业。在“碳达峰、碳中和”目标下，风电、光伏等新能源发展更为迅猛，但由于其具有强随机性、间歇性和不稳定性，火电仍将承担大范围快速调峰调频任务，是碳达峰前保障系统安全稳定和电力实时平衡的重要灵活性电源主体。但是，双碳目标下火电机组要提升大范围灵活调节能力及运行经济性还需要解决一些重要理论和技术难题，本项目通过产学研用深度合作和协同攻关，开展了火电机组高效节能变负荷灵活智能协调控制技术、火电机组蓄能利用与一次调频融合优化控制技术、火电机组宽负荷经济运行与智能负荷优化分配技术、火电机组深度调峰调频性能监测及优化运行技术等关键技术研究，项目相关技术连续三年入选国家发改委《国家重点节能低碳技术推广目录》，并在上海、安徽、江西等数十台火电机组成功应用，提高了机组负荷调节能力，满足机组大频差下一次调频需求，降低了供电煤耗，实现了机组高效灵活控制与经济运行，取得了较为明显的社会和经济效益，具有良好的推广应用价值，为实现“双碳”目标奠定了技术和应用基础。

科技成果的技术亮点主要包括：1、火电机组高效节能变负荷灵活智能协调控制技术针对火电机组在大范围快速变负荷运行时，存在由于机炉动态特性差异大所导致的负荷偏差大，以及机组参数波动大严重影响机组安全性和经济性问题，创新发明了通过改变凝结水流量参与机组调节和自适应热力参数变化的高效节能变负荷灵活智能协调控制技术。2、火电机组蓄能利用与一次调频融合优化控制技术针对电网大频差下火电机组无法快速增加较大负荷的痛点问题，深入挖掘动态环境下机组一次调频运行规律和设备之间内在复杂关系，综合利用汽轮机调门阀限控制、过热器蓄热、加热器切除等技术，创新发明了火电机组蓄能利用与一次调频融合优化控制技术。3、火电机组宽负荷经济运行与智能负荷优化分配技术针对AGC调峰模式下火电机组调整方式和设备运行状况等发生变化导致机组运行经济性差异大的问题，创新构建了汽轮机组广域热经济性图谱，发明了基于数据驱动和群体智能的负荷优化分配技术，研发了火电机组宽负荷经济运行指导与智能负荷优化分配系统。4、火电机组深度调峰调频性能监测及优化运行技术

针对双碳目标下大规模风光等新能源接入电网后，火电机组必须快速灵活和深度参与电网调峰调频等问题，研究了基于数据和机理的火电机组一次调频、AGC性能监测与评估模型，研发了火电机组调峰调频在线分析及优化指导系统，挖掘火电机组对电网调频运行支撑潜力，提升发电机组调频调峰能力。

本成果相关技术连续三年入选国家发改委《国家重点节能低碳技术推广目录》，并在上海、安徽、江西等数十台火电机组成功应用，提高了机组负荷调节能力，满足机组大频差下一次调频需求，降低了供电煤耗，实现了机组高效灵活控制与经济运行，取得了较为明显的社会和经济效益，具有良好的推广应用价值，为实现“双碳”目标奠定了技术和应用基础。

本项目成果“基于凝结水调负荷的超超临界机组协调控制技术”于2015-2017连续三年被列入国家发改委《国家重点节能低碳技术推广目录》，为成果的推广应用创造了有利条件。另外，这些节能减排效果的取得不需要额外增加硬件设备投资，只是需要创新控制模式，优化调整机组运行方式，投资回收期较短。

在本项目的示范和引领带动之下，国内电力相关院校所纷纷开展凝结水节流调负荷的仿真建模理论研究，各地电力科研院所、各发电集团也开展基于凝结水节流调负荷的技术研发和应用工作，如在某二次再热1000MW机组、某电厂1000MW机组、某电厂600MW机组、某电厂600MW机组等都有此类应用的报道。

随着火电机组节能减排、灵活性调节的任务日益迫切，本项目成果将会有更大的推广应用空间，为实现“双碳”目标奠定了技术和应用基础。

1、彭道刚，上海电力大学教授，本成果中主要负责项目总体规划设计、关键技术研究及应用实施等，曾获中国自动化学会科技进步一等奖和上海市科技进步奖一、二、三等奖等。2、祝建飞，上海明华电力科技有限公司教授级高级工程师，本成果中主要负责项目关键技术研究及应用实施等，曾获中国自动化学会科技进步一等奖、江西省科技进步奖二等奖、中国电力科技进步奖二等奖、国家电投集团科技进步一等奖等。3、姚峻，上海明华电力科技有限公司教授级高级工程师，本成果中主要负责项目关键技术研究及应用实施等，曾获国家科技进步奖二等奖、中国自动化学会科技进步一等奖、上海市科技进步奖一等奖、江西省科技进步奖二等奖、国家电投集团科技进步奖一等奖等。4、赵慧荣，上海电力大学副教授，本成果中主要参与项目关键技术研究及部分成果应用等，曾获中国自动化学会科技进步一等奖、上海市青年科技英才扬帆计划等。5、高磊，上海自动化仪表有限公司副总经理，本项目中主要参与关键技术研究、系统开发与应用实施等工作，曾获中国自动化学会科技进步一等奖。6、贾立，上海大学教授，本成果中主要参与项目关键技术研究及应用验证，曾获中国自动化学会科技进步一等奖。7、何钧，国网江西省电力有限公司电力科学研究院教授级高级工程师，本成果中主要参与开展关键技术研究、系统开发与应用实施等工作，曾获中国自动化学会科技进步一等奖、江西省科技进步奖二等奖、上海市科技进步奖三等奖等。

本成果通过产学研用深入合作，开展了火电机组变负荷灵活智能协调优化控制技术、蓄能利用和一次调频优化控制技术、宽负荷经济运行与智能负荷优化技术、深度调峰调频性能监测及优化运行等关键技术研究，研发了相应软件系统。成果已在数十多台大型火电机组上得到应用推广，在不增加机组硬件设备投资的前提下，项目技术能使每台机组供电煤耗平均下降约1.2-2.0g/kWh，减少了燃煤消耗和二氧化碳排放，同时也降低了粉尘、SO2、NOx等污染物的排放，社会效益显著。在本项目的示范作用下推动了更多的机组采用此项技术，为实现“碳达峰、碳中和”目标做出了重要贡献。

我国电力工业近十年取得了举世瞩目的成就，成为国民经济发展中重要的支柱产业。在“双碳”目标下，风电、光伏等新能源发展更为迅猛，但由于其具有强随机性、间歇性和不稳定性，火电仍将承担大范围快速调峰调频任务，是碳达峰前保障系统安全稳定和电力实时平衡的重要灵活性电源主体。

本成果可以通过技术转让或技术合作等方式进行成果转化，具体合作方式可以根据实际情况进一步洽谈。