为研究高比例新能源渗透下天然气发电装机容量分配，在掌握不同型式天然气发电机组调峰能力和经济性的基础上，以燃气-蒸汽联合循环集中式发电、热电联供2种类型机组的年利用时间和装机容量分配为规划变量，以各规划期高比例可再次生产的能源电力系统中的发电量结构为边界条件，以可再次生产的能源发电量消纳空间和天然气发电成本等为约束，建立天然气发电装机规模分配模型。在设定的约束条件下，因高比例可再次生产的能源消纳需求，热电联供机组装机容量有所增加，但占天然气发电装机比例逐渐下降，由2020年的43.4%下降至2035年的21.8%；天然气发电机组对可再次生产的能源发电量的消纳空间在规划期末年与期望值达到平衡；集中式发电项目的千度电成本为659.4~670.0元/MWh，热电联供项目则为574.3~594.4元/MWh；发电用天然气消费量占比由2020年的18.21%增长至2035年的30.60%。

  摘 要：为研究高比例新能源渗透下天然气发电装机容量分配，在掌握不同型式天然气发电机组调峰能力和经济性的基础上，以燃气-蒸汽联合循环集中式发电、热电联供2种类型机组的年利用时间和装机容量分配为规划变量，以各规划期高比例可再次生产的能源电力系统中的发电量结构为边界条件，以可再次生产的能源发电量消纳空间和天然气发电成本等为约束，建立天然气发电装机规模分配模型。根据结果得出：在设定的约束条件下，因高比例可再次生产的能源消纳需求，热电联供机组装机容量有所增加，但占天然气发电装机比例逐渐下降，由2020年的43.4%下降至2035年的21.8%；集中式发电机组装机容量则相应由62.2 GW增长至290.0 GW；天然气发电机组对可再次生产的能源发电量的消纳空间在规划期末年与期望值达到平衡；集中式发电项目的千度电成本为659.4~670.0元/MWh，热电联供项目则为574.3~594.4元/MWh；发电用天然气消费量占比由2020年的18.21%增长至2035年的30.60%。

  基金项目：广东省能源高效清洁利用重点实验室项目；中国电机工程学会咨询研究项目

  范坤乐（1993），男，福建宁德人，在读硕士研究生，研究方向为燃气轮机能源系统性能仿线），男，湖北潜江人，副教授，工学博士，主要研究方向为燃气轮机能源系统优化、电站系统节能诊断，E-mail：

  随着国家经济建设发展与工业化快速推进，我国能源发展面临资源与环境双重压力，在此背景下我国提出构建新一代电力系统，力求大幅度提高非化石能源电力占比。相比于传统能源，可再次生产的能源拥有非常良好的可再生性和环保性，因此大规模开发与利用可再次生产的能源是保障我国能源安全、优化一次能源结构、发展低碳经济的重要举措之一。2018年11月15日，国家能源局发布《关于实行可再次生产的能源电力配额制的通知（征求意见稿）》，明确我国可再次生产的能源自2019年1月1日起正式进行配额考核，售电企业和电力用户以实际消纳可再次生产的能源发电量为主要方式来完成配额。在能源转型形势下，为了逐步提升可再次生产的能源消纳、调整能源结构，赵勇强等人从电网企业战略的角度提出升级电力市场体系，推动清洁能源消纳；张振宇等人研究不同跨区直流外送模式对降低可再次生产的能源弃电率的推动作用；王中夫等人建立鲁棒调度模型，以适应风电的波动性；李海等人提出可再次生产的能源消纳影响因素贡献度，并定量分析各因素间的相互作用和关系；张儒峰等人提出电-气综合能源系统双层优化调度模型，研究系统运行特性对风电的消纳作用；文献[7]指出电网调峰和电力外送能力是制约新能源消纳的重要的因素。文献[3-6]主要从电力系统灵活性建设和电力市场机制完善等方面做新能源消纳定性探索，但文章使用的场景分析主要是针对当前现状，没有对未来情形进行适当预测；文献[7]则主要从整个电网灵活性角度分析新能源消纳，无法体现某种调峰电源的作用。

  经济规划高灵活性、快速调频、深度调峰优势的天然气发电（以下简称“气电”），对提高可再次生产的能源发电消纳能力和气电经济性具备极其重大意义。鉴于鲜有文章将已规划新能源消纳量与灵活性电源规划结合考虑，本文研究满足新能源消纳约束条件下的装机容量规划，在深入掌握燃气轮机及其供能系统的调峰变工况特性及经济性的基础上，以高比例可再次生产的能源电力系统发电结构为边界条件，研究多约束、不同型式气电机组装机容量的经济规划问题。

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