Page 61 - 《中国电力》2026年第3期

覃育茗等：考虑富氧燃烧技术与需求响应的工业园区综合能源系统优化调度 2026 年第 3 期

上一时段储氧； ASU富氧燃烧电厂耗氧量； 30

20 ASU制氧； 弃氧量；
P2H制氧； 存氧量 20
10
15
0
10
体积/10 4 m 3 10 5 质量/t 20 OCPP碳排放；
30
HBGT碳排放；
HBGB碳排放；
40
OCPP碳配额；
0 HBGT碳配额；
50
HBGB碳配额
60
−5 00:00 06:00 12:00 18:00 24:00
00:00 06:00 12:00 18:00 24:00 时刻
时刻
图 12 IES 碳排放及碳配额组成
图 10 富氧燃烧电厂氧气储存状况 Fig. 12 IES carbon emissions and carbon
Fig. 10 Oxygen storage status of oxy-fuel combustion allowance composition

power plants
综上所述，所提模型能够较好地满足工业园
上一时刻存储的氢气； 区 IES 的用能需求，系统具有较高的独立性。通
4.0
HBGT使用的氢气；
3.5 过引入 OCPP、需求响应策略、P2H 技术及掺氢技
P2H产生的氢气；
3.0 当前时刻存储的氢气 术，提高了 IES 的新能源发电消纳水平和灵活性，
2.5 降低了 IES 的碳排放及运营成本。P2H 与 OCPP 的
体积/10 4 m 3 2.0 合作机制降低了 OCPP 的供氧压力。

1.5

1.0 4.3 有效性分析
4.3.1 将燃煤电厂进行富氧燃烧改造的有效性分析
0.5
为了分析将燃煤电厂进行富氧燃烧改造的有
0
效性，设置以下 个场景进行对比。
−0.5 3
00:00 06:00 12:00 18:00 24:00
时刻 1）场景 1：本文所示场景。
2）场景 2：不对燃煤机组进行改造。
图 11 工业园区 IES 中的氢气平衡
Fig. 11 Hydrogen balance of the industrial park IES 3）场景 3：对燃煤机组加装燃烧后捕集装置，
参考式（1）（2）（9）中的空气运行模式，碳捕
效消纳。这说明了掺氢燃烧策略与需求响应策略
集功耗取 0.21 (MW·h)/t [41] ，最大碳捕集率取 0.9 [42] 。
的有效性。
3 组场景调度结果如表 6 所示，3 组场景下的
IES 碳排放及碳配额组成如图 12 所示。根据 燃煤机组总发电和净发电对比如图 13 所示，3 组场
图 12 可以发现，IES 中的 OCPP 几乎不产生碳排放， 景下燃煤机组碳排放和碳捕集量对比如图 14 所示。
这是因为 OCPP 有较高的最大捕集率及较低的捕 根据表 6 进行分析，场景 1 的碳排放分别是
集功耗，同时 OCPP 产生了大量碳配额，其产生的 场 景 2 的 56.95%、 场 景 3 的 91.25%， 且 场 景 1 的
碳排放占比为 2.10%，产生的碳配额占比为 71.33%。 总成本为场景 2 的 91.25%、场景 3 的 96.86%，表

掺氢燃气轮机和掺氢燃气锅炉是 IES 中的主要碳 明对燃煤机组进行富氧燃烧改造能够显著降低工
排放源，掺氢燃气轮机的碳排放和产生碳配额居 业园区 IES 的碳排放，提高工业园区 IES 的经济
于中间水平，占比分别为 26.10% 和 15.39%。掺氢 效益，且富氧燃烧改造相比于燃烧后捕集改造在
燃气锅炉产生了最多碳排放，占总碳排放的 71.80%， 碳排放和经济效益上都更有优势。因此根据图 13，
但是产生的碳配额最低，仅为总碳配额的 13.28%， 在工业园区 IES 出现电力需求时，OCPP 的输出功
这是因为产热所产生的碳配额较少。氢气燃烧产 率更高。
生的热量约占掺氢燃气轮机和掺氢燃气锅炉燃烧 场景 1 的弃风弃光率比场景 2 低 1.30%，比场景
产生热量的 8.72%，表明掺氢技术从一定程度上 3 低 0.96%，表明 OCPP 具有更高的灵活性。
降低了碳排放。 场景 2 的煤炭购买成本远低于场景 1 和场景

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