基本负载发电厂
基本负载发电厂（英语：base load power plant）是指各形式的发电厂中，能24小时持续满足电网系统最低基本电功率需求的发电厂。这样的最低电功率需求称为基本负载电源，而生产基载电源的发电厂便称为基本负载发电厂，亦可简称为基载电厂[1]。
从过往的历史来看，大型的输电网络多有专门供应基载能源的发电厂设置，但主要为成本及系统操作上的考量，并没有具体的技术要求说一定要设置基载发电厂。电网的稳定是建立在供用和用电的平冲，间歇型能源仍可以透过可调节发电技术互相搭配组合来满足负载需求，如尖载发电厂[2][3]，水力发电厂以及其他类型的发电厂。
叙述
基载发电厂，是专门提供供电网络中，最低基本电功率的发电厂类型。这类型的发电厂会24小时以恒定的速率连续生产能源，以供给部分或所有给定区域供电网络的最低能源需求，通常基载发电厂的发电成本相较于同系统中的其他发电厂来的更低。[4] 而基载发电厂也通常会采用燃料成本较低的，如火力发电厂中的燃煤发电或核能发电厂[1]。并且一年四季都会不间断的运转，除非发电机组发生故障或是逢机组大修的周期才会停机。这些发电厂通常在高使用率时发电成本较低，并可以再与装置复循环发电机组的发电厂做搭配使用，但这样的搭配方式会使发电机组的启动与停机时间增加个几天[需要解释]。[5]
在供电网络中的每座基载发电厂，都会收到电力调度中心配给到一定量的发电需求，来让发电厂针对收到的定量进行发电。而要发多少基载电力，则需透过供电网络中的持续负载时间曲线分析来获得。就经验法则上来说，通常一个典型的供电系统，其基载电力的比重是系统一年最大负载的35%至40%左右。
当供电网络之负载到达用户用电高峰期时，电力调度中心便会将较小型、反应快速、建置成本较低，但燃料成本较高的发电厂投入供电网络中满足用电需求，通常这类型的发电厂都会装置单循环气涡轮发电机组[1]。
在各类型的可再生能源之中，水力发电、地热发电[6]、沼气发电、生质能发电、太阳热能发电 以及 海水温差发电 状况许可下，也能够身任基载发电的角色。而如果一区域所装置的风力发电机组其平均发电效率如达到显著的95%或更高，也可做为基载发电。风力发电理论效率为59%，一般风力发电容量因子在25-50%左右[来源请求]
水力发电也拥有可调度能源的特性，但反过来说，水力发电厂所在之流域也有可能发生长时间干旱的状况，如水库之蓄水量长期过低或是呆水位上，这使得发电厂仅能以低流量的方式运转发电。
经济
不同发电技术的发电成本结构不同，基本上可粗分为建置成本高，燃料及平均成本低（例如:核能发电）和建置成本低，燃料及平均成本低高（例如:燃气发电）。为达到较低的发电成本，其固定负载（基载）由前者供应，可以使整体发电成本较低。由于电网是否稳定取决于供用和用电的平冲，须要尖峰负载发电厂随着用电量而调整输出。但其使用时间较少，一般会由建置成本低的后者来供应，以达到最低的整体发电成本。
就经济层面上考量，一座基载发电厂所发出的基载电力会取决于发电效率、安全性以及燃料的低成本。它们在运转上，并不会针对供电网络中的电力负载高低来改变其电力生产速率，因为恒定且持续的运转对基载发电厂来说更具有经济效益。当面临用电高峰时，便会投入建置成本更高，最少使用的复循环发电机组或是气涡轮发电机组以满足负载需求，因为上述类型的机组可随着负载的快速起伏来启动或停止机组。基载发电机，如核能与燃煤，往往有非常高的建置成本与机组负载率，但相反的具有非常低的边际成本。另一方面，中载或尖载的发电机，如天然气，则与基载发电机相反，有相对于基载极低的建置成本与低机组负载率，并具有高边际成本。[7]通常基载发电厂的规模都会相当大，并会供应整体供电网络中大多都能共通的电功率。因此基载发电厂持续运转以覆盖到整体供电网络中基本的电功率需求时更具有经济效益。
基载发电厂的使用
核能发电厂运转时，如需进行动力输出量的改变可能需要几个小时，甚至是几天的时间[8]，不过现今已有一些设备更现代化的发电厂，如法国的核能发电厂能够在正常的操作负载下，改变其发电量以满足不同的用电负载[9]。核能发电与燃煤发电通常具有较低的燃料成本[10]由于这类型的发电会需要大量的时间将燃料升温到工作温度，这些发电厂通常需要乘载大量的基载能源需求。 不同的发电厂与不同的设备技术具有不同的调度能力来增加或减少发电量：核能发电厂大多数正常状况下，都会以接近最大功率持续运转（除了机组逢大修，或是燃料棒抽换，更新等作业），而燃煤发电厂可能在一天的运转过程中会进行循环，以满足负载需求。发电厂中，多部发电机组成一部机组，并透过持续操作让发电机组发电尽可能接近负载尖峰，让发电机组能够应用在“合适”的负载峰值上。
参见
资料来源
- ^ 1.0 1.1 1.2 電力小辭典 (PDF). 台湾电力公司. [2016-08-19]. （原始内容存档 (PDF)于2016-06-15）.
- ^ pubs.pembina.org/reports/TheBasicsOnBaseload.pdf
- ^ Supplying Baseload Power and Reducing Transmission Requirements by Interconnecting Wind Farms (PDF). Stanford University. [2016-08-19]. （原始内容存档 (PDF)于2013-10-30）.
- ^ Energy Dictionary - Baseload plant. EnergyVortex.com. [2008-08-03]. （原始内容存档于2009-02-15）.
- ^ ZDNet Why baseload power is doomed. [2016-08-19]. （原始内容存档于2017-12-31）.
- ^ Scaling Geothermal for Reliable Baseload Power. renewableenergyworld.com. 2007-10-05 [2008-08-03]. （原始内容存档于2018-07-01）.
- ^ Ronald J. Daniels. Ontario Hydro at the Millennium: Has Monopoly's Moment Passed?. Montreal and Kingston: McGill-Queen's University Press. 1996 [2008-08-03]. （原始内容存档于2013-06-03）.
- ^ Four Nuclear Myths: A Commentary on Stewart Brand's Whole Earth Discipline and on Similar Writings. Rocky Mountain Institute. [2016-08-19]. （原始内容存档于2016-09-12）.
- ^ Nuclear Development, June 2011, page 10 from http://www.oecd-nea.org/ （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ Levelized Costs for Nuclear, Gas and Coal for Electricity, under the Mexican Scenario (PDF). OSTI. 2004-10-06 [2016-08-19].
外部链接
- Base Load Power Plants - Fundamentals of Electricity - 已失效
- Levelized Costs of Electricity Production by Technology - 已失效
- The Energy Resources and Economics Workbook (.doc) - 已失效
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