北极星电力网整理了2015年全国电力可靠性指标趋势分析,要求发电机组在运行过程中非故障停运会给社会经济带来不可估量的损失,因此,机组可靠性指标是衡量发电机组好坏的一项重要指标。国家能源电力可靠性管理中心与近日发布了2015年全国电力可靠性指标,电力君现将2015年火电100MW、水电40MW及以上容量机组和核电机组运行可靠性指标报告。
详细报告如下:
参与可靠性指标统计评价的发电机组装机容量构成
纳入2015年电力可靠性管理中心统计的发电机组(火电100MW及以上、水电40MW及以上和核电机组,本文所指均为此范围的统计口径)共计2740台,装机容量之和(以下简称“总装机容量”)为918137MW,分别比2014年增加127台和52338.8MW。2015年全国100MW及以上容量火电机组运行可靠性综合指标见附表1,40MW及以上容量水电机组运行可靠性综合指标见附表2。
1、发电机组装机类型构成
2015年火电机组1839台(含145台燃气轮机组),装机容量之和(以下简称“火电总装机容量”)为711114.9MW,占总装机容量的77.45%;水电机组885台,装机容量之和(以下简称“水电总装机容量”)为193482.9MW,占总装机容量的21.07%;核电机组16台,装机容量之和为13539.2MW,占总装机容量的1.48%。发电机组装机类型构成见图2-1。
2、100MW及以上容量火电机组装机构成
火电机组中燃煤机组占绝大多数,2015年共计1694台,总容量669067.92MW,占火电总装机容量的94.09%;燃气轮机组145台,总容量42046.98MW,占火电总装机容量的5.91%。
3、100MW及以上容量常规火电机组装机容量构成
常规火电机组中(不含燃气轮机组,本节下同)。
2015年1000MW容量机组67台,总容量67442MW,占常规火电总装机容量的10.08%;600-699MW容量机组442台,总容量274696MW,占常规火电总装机容量的41.06%;300-399MW容量机组787台,总容量250562MW,占常规火电总装机容量的37.45%;200-299MW容量机组171台,总容量35250MW,占常规火电总装机容量的5.27%;100-199MW容量机组207台,总容量27927.92MW,占常规火电总装机容量的4.17%。300MW及以上容量机组所占比重进一步提高,占常规火电总装机容量的90.56%。常规火电机组装机容量构成见图2-3。
4、40MW及以上容量水电机组装机构成
水电机组中,2015年轴流机组144台,总容量15385.2MW,占水电总装机容量的7.95%;混流机组656台,总容量156827.7MW,占水电总装机容量的81.06%;抽水蓄能机组85台,总容量21270MW,占水电总装机容量的10.99%。水电机组装机构成见图2-4。
按单机容量分类,2015年40-99MW机组345台,总容量20432.4MW,占水电总装机容量的10.56%;100-199MW机组186台,总容量25206MW,占水电总装机容量的13.03%;200-299MW机组109台,总容量25610MW,占水电总装机容量的13.24%;300-399MW机组104台,总容量32244.5MW,占水电总装机容量的16.67%;400MW及以上容量机组141台,总容量89990MW;占水电总装机容量的46.51%。水电机组装机容量见图2-5。
5、发电量构成
参与可靠性统计的火电100MW、水电40MW及以上容量和核电机组2015年发电量(以下简称“总发电量”)共计38149.65亿千瓦时。其中火电机组发电量为30414.47亿千瓦时,占总发电量的79.72%;水电机组发电量为6697.09亿千瓦时,占总发电量的17.56%;核电机组发电量为1038.09亿千瓦时,占总发电量的2.72%。发电量构成见图2-6。
(二)1000MW火电机组运行可靠性指标
2015年统计1000MW火电机组67台,均为燃煤机组,比2014年增加7台。2015年等效可用系数91.24%,比2014年上升了0.33个百分点,“十二五”期间等效可用系数保持在一个平稳的状态。利用小时台年平均4977.01小时,比2014年减少362.3小时。发生强迫停运共13次,停运时间共2294小时。
注:机组依据锅炉制造厂家划分为国产、进口机组,下同。
1、1000MW火电机组“十二五”期间的主要运行可靠性指标
2、锅炉、汽机、发电机的等效非计划停运小时及其对整机等效可用系数的影响
2015年全国67台燃煤火电1000MW机组可靠性指标对标情况见下表。
(三)700-900MW火电机组运行可靠性指标
2015年统计900MW火电机组2台,800MW火电机组2台,700MW火电机组8台,均为燃煤机组。
1、700--900MW火电机组“十二五”期间的主要运行可靠性指标
2、锅炉、汽机、发电机的等效非计划停运小时及其对整机等效可用系数的影响
(四)600MW等级火电机组运行可靠性指标
2015年600MW等级火电机组统计442台,均为燃煤机组。其中国产412台,进口30台。
1、600MW等级火电机组“十二五”期间的主要可靠性指标
从图2-7可以看出:统计台数逐年增加,等效可用系数“十二五”期间处于上升趋势,非计划停运次数在逐年下降,等效强迫停运率从2013年开始呈下降趋势。
2015年600MW级机组按投运年份分类的机组平均等效可用系数可以从图2-8中看出,投运20年以上的机组有7台,由于备用时间的增加,使得其平均等效可用系数达到了97.23%。近十年投运的机组达到了406台,占600MW级机组的91.86%,等效可用系数基本在91%以上。
2、锅炉、汽机、发电机的等效非计划停运小时及其对整机等效可用系数的影响
(1)600MW等级机组的锅炉
(2)600MW等级机组的汽机
2015年全国442台燃煤火电600MW等级机组可靠性指标对标情况见下表。
(五)500MW火电机组运行可靠性指标
2015年500MW机组8台,为进口燃煤机组。
1、500MWW火电机组“十二五”期间的主要可靠性指标
2、锅炉、汽机、发电机的等效非计划停运小时及其对整机等效可用系数的影响
(1)500MW机组的锅炉
(2)500MW机组的汽机
(3)500MW机组的发电机
(六)300MW等级火电机组运行可靠性指标
2015年300MW等级火电机组统计787台,国产燃煤机组720台,进口燃煤机组67台。
1、3300WMW等级火电机组“十二五”期间的
从上图可以看出,“十二五”期间300MW等级机组的台数在逐年增加,非计划停运次数和等效强迫停运率在逐年下降,2015年等效可用系数比2014年上升1.15个百分点,主要因素是台年非计划停运时间比2014年减少了11.32小时/台年,计划停运时间比2014年减少了75.6小时/台年。
2015年300MW级机组按投运年份分类的机组平均等效可用系数可以从图2-11中看出,运行年份在30年以上的机组有7台,平均等效可用系数为91.33%,低于300MW级机组93.07%的平均水平。近十年投产的300MW级机组占63.79%,机组等效可用系数均在93%以上,作为主力机型的300MW等级容量机组已处于较为稳定的运行状态。
2、锅炉、汽机、发电机的等效非计划停运小时及其对整机等效可用系数的影响
(1)300MW等级机组的锅炉
(2)300MW等级机组的汽机
(3)300MW等级机组的发电机
2015年全国787台燃煤火电300MW等级机组可靠性指标对标情况见下表。
(七)200MW等级火电机组运行可靠性指标
2015年200MW火电机组统171台,均为燃煤机组,其中国产162台,进口9台。
1、200MW等级火电机组“十二五”期间的主要可靠性指标
从上图中可以看出,“十二五”期间200MW等级机组台数总体是呈减少的趋势,等效可用系数略低于火电机组的平均水平。
2、锅炉、汽机、发电机的等效非计划停运小时及其对整机等效可用系数的影响
(1)200MW等级机组的锅炉
(2)200MW等级机组的汽机
(3)200MW等级机组的发电机
(八)超临界及以上机组运行可靠性指标
2015年纳入可靠性统计的超临及超超临界机组共415台,其运行可靠性主要综合指标见表2-24。
(九)100MW及以上容量燃气轮机组运行可靠性指标
纳入2015年可靠性统计的100MW及以上燃气及燃气-蒸汽联合发电机组共145台,总容量42046.98MW。燃气轮机组“十二五”期间的可靠性主要指标见表2-25。
(十)100MW及以上容量火电机组备用时间分析
各大区域备用时间总体上有不同程度的增加
2015年各区域机组备用时间则均有不同幅度的增长。特别是南方区域比2014年增长859.45小时。全国平均备用时间也比2014年增加了545.9小时。
˙各区域电网之间备用时间差距较大
2015年华北电网机组备用时间2015年仍然最少,为1482.58小时,华中电网备用时间仍为最长2579.75小时,南方其次2447.62小时。
˙全国电力供需有所降低
2015年全国火电机组台年平均备用小时为1867.55小时,比2014年增加545.9小时,且各区域备用小时均在1千小时以上,已经连续两年备用小时超过1千,2015年备用时间的继续增加,说明电力供需仍在下降,经济增长继续放缓。
(十一)2014年新投产机组在2015年的运行可靠性指标
2014年投产机组纳入2015年可靠性指标统计的火电机组共93台,总容量为50299.980MW。“十二五”期间火电机组投产后第一年运行可靠性指标见表2-28。
2014年投产火电机组在2015年的等效可用系数为92.2%,等效强迫停运率为0.86%,非计划停运次数为0.72次/台年,均比2014年有所下降。
(十二)非计划停运
2015年常规火电机组(1694台)共发生非计划停运576次,非计划停运总时间为42259.81小时,台年平均分别为0.34次和24.44小时,较2014年分别减少了0.14次/台年,8.56小时/台年。其中持续时间超过300小时的非计划停运共24次,非计划停运时间13855.55小时,占全部火电非计划停运总时间的32.79%。
前三类非计划停运即强迫停运发生549次,强迫停运总时间38080.54小时,占全部火电非计划停运总时间的90.11%。强迫停运台年平均值分别为0.33次和22.85小时。
三大主设备中,锅炉引起的非计划停运台年平均为0.1次和11.34小时,占全部火电非计划停运总时间的45.45%。锅炉、汽轮机、发电机三大主设备引发的非计划停运占到了全部火电非计划停运总时间的70.21%。表2-29给出了三大主设备引发非计划停运的比重。
发生非计划停运的责任原因中产品质量不良为第一位,台年平均为0.11次和9.01小时。前三位主要责任原因占全部火电非计划停运总时间的60.54%。
从表2-31可以看出,2015年按照常规火电机组非计划停运事件持续时间的长短,划分为五个等级来看,停运次数最多的在10-100小时的区间内,占机组总非停次数的38.89%,其次是小于10小时的非计划停运事件,占37.67%。
(十三)按地区分类的100MW及以上容量火电机组运行可靠性指标
2015年各地区100MW及以上容量火电机组运行可靠性指标见下表。
(十四)40MW及以上容量水电机组运行可靠性指标
1、40MW及以上容量水电机组“十二五”期间的运行可靠性指标。
从上图及表中可以看出,2015年水电机组的等效可用系数与2014年相比有所降低,下降幅度为0.55%,非计划停运次数则略有下降。
“十二五”期间,40MW及以上各容量水电机组的运行系数、等效可用系数、等效强迫停运率以及非计划停运次数的平均值分别是49.19%、92.34%、0.13%以及0.42次/台年。与之相比,2015年水电机组的运行系数上升了2.61%、等效可用系数下降了0.29%、等效强迫停运率下降了0.05%,非计划停运次数下降幅度较大,达到了0.15次/台年。
2、20155年年40MW及以上各容量水电机组运行可靠性指标
3、“十二五”期间40MW及以上水电机组运行可靠性指标
4、“十二五”期间40MW及以上各容量等级水电机组运行可靠性指标
2015年全国656台水电40MW级以上混流机组可靠性指标对标情况见下表。
2015年全国144台水电40MW级以上轴流机组可靠性指标对标情况见下表。
2015年全国85台抽水蓄能机组可靠性指标对标情况见下表。
5、新投产40WMW及以上水电机组投产后第一年运行可靠性指标
2014年新投产水电机组纳入2015年可靠性指标统计的共48台,总容量为15813.12MW,2015年等效可用系数为91.91%。
6、水电机组非计划停运
2015年水电机组(885台)共发生非计划停运238次,非计划停运总时间4268.26小时,台年平均分别为0.27次和4.82小时,较2014台年平均值降低了0.03次和4.22小时。其中持续时间超过300小时的非计划停运4次,非计划停运的总时间1572.38小时,占全部非计划停运总时间的36.84%。
前三类非计划停运即强迫停运共发生169次,总计2076.21小时,占全部非计划停运总时间的48.64%。强迫停运台年平均值为0.19次和2.35小时,比2014年分别减少了0.03次和2.52小时。
水电厂主设备中,水轮机引起的非计划停运台年平均次数和时间分别为0.03次和2.15小时,累计停运时间占非计划停运总时间的44.70%;变压器引起的非计划停运台年平均次数和时间分别为0.00次和0.00小时,累计停运时间占非计划停运总时间的0.00%;水轮机发电机引起的非计划停运台年平均次数和时间分别为0.04次和1.38小时,累计停运时间占非计划停运总时间的28.69%,见表2-40。
发生非计划停运的责任原因中产品质量不良为第一位,台年平均次数和时间分别为0.17次和1.95小时,占非计划停运总时间的40.46%。表2-41为非计划停运的前三位责任原因。
(十五)水电700MW等级机组运行可靠性指标
1、700MW等级水电机组运行可靠性指标
2015年统计700MW等级水电机组76台,均为混流机组,比2014年增加8台。2015年等效可用系数94.57%,比2014年上升了0.05个百分点。利用小时台年平均4065.7小时,比2014年减少了118.46小时。非计划停运次数为0.04次/台年,非计划停运时间为0.25小时/台年,其中非停次数比2014年减少0.02次/台年,但非计划停运时间却增加了0.02小时/台年。
700MW水电机组“十二五”期间主要运行可靠性指标见表2-42,变化趋势图见图2-13。
2、700MW等级水电机组非计划停运
2015年700MW等级水电机组共发生非计划停运3次,分别是三峡水力21号机组、溪洛渡01号和06号机组,非计划停运总时间为18.783小时,该等级水电机组非计划停运的台年平均值为0.04次和0.25小时。较2014年非停总次数降低1次,累计非停时间增加了3.783小时。
在这3次非停中,因为水轮发电机引起的为1次,非停时间为15.3小时;其余两次非停均为变压器导致,共计3.483小时。这3次非计划停运的责任原因中,1次为运行不当,2次为规划设计不周。
(十六)核电机组运行可靠性指标
2015年有16台核电机组纳入可靠性分析评价,总容量13539.2MW,“十二五”期间核电机组的综合可靠性主要指标见表2-43。