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夜间弃风电量吹暖吉林百姓家
2017/11/27 7:10:47    新闻来源:中国电力报
热从风中来 温暖千万家 吉林省利用夜间弃风电量清洁供暖

中国电力报 中电新闻网记者 张继月

  11月22日10时,位于吉林省洮南市的洮南香酒业代销点迎来一天的销售高峰,老板王洪恩一边收钱一边笑呵呵地说:"我们店离供热站近,以前一到冬天到处都是煤灰,客人不愿意来买酒。如今用了风电供暖,环境整洁了,顾客也愿意上门了,生意好了不少呢。"

  利用夜间原本要弃掉的风电对电锅炉进行加热,再将热能交换给热力公司,最后温暖千家万户,这就是吉林省正在实行的风电清洁供暖。

  2011年,国家能源局在吉林省推动弃风电量供暖试点,第一家风电清洁供暖示范项目现身洮南。经过几个供暖期的尝试,环境改善效果显著,促进了城镇能源利用清洁化,减少了化石能源低效燃烧带来的污染。数据显示,截至2016年6月,仅位于白城市的大唐洮南加热站就节约标煤3万吨,减排二氧化碳14万吨。

  风热联动 为弃风电量找到出口

  从省会长春驱车向北,一路行走在广袤的松嫩平原上,黑色的土地、金黄的麦秆之间,一排排银白色旋转的风车格外引人注目。作为我国风电大规模开发的重要地区,亦是国家规划建设的千万千瓦级风电基地,截至11月20日,吉林省风电装机已超过500万千瓦,风电已超越水电,成为国网吉林电力调控中心直调范围内的第二大电源。

  然而,由于省内全社会总体用电量小,电源装机容量大,风电难以消纳的问题始终存在。"省内电源主要以火电机组为主,其装机容量占省调直调装机容量的70%,其中供热机组占到火电机组的80%以上。热电联产机组运行在'以热定电'模式下,发电出力可调节能力大大降低。"国网吉林省电力有限公司发展策划部主任闫浩向记者介绍,风电大发的时节也是吉林电网调峰最困难的冬季供热期。电网调度必须保证担负供热任务的热电机组出力维持在一定水平之上。吉林省冬季供暖期又较长,为保障居民供热,风电不得不为火电"让路"保民生,所以冬季弃风现象严重,风电平均利用小时数低于全国数值。   

  针对上述情况,国家能源局和吉林省政府提出开展风电清洁供暖示范,并将项目地址选在风资源丰富且外输网架结构相对薄弱的白城地区,将风能转化成热能,增强风电消纳能力及电网调峰能力。

  随着时间的推移,风电清洁供暖在当地逐步履行着弃风电量就地消纳、缓解冬季供暖期间风电发电困难、改善地区冬季大气环境质量的多重任务。洮南冬季平均温度为零下25摄氏度左右,供暖期长达半年之久。自2011年风电消纳示范项目投运以来,项目小区的居民感觉到新的采暖方式带来的变化。"以前冬天,摸哪儿都是一手煤灰,现在可好了,暖气热乎,空气还好了!"说起供暖季的变化,洮南市洮南香酒业批发点的销售员小张连连叫好。

  以"智"取胜 实时监测供热机组

  风能是怎样转化成热能的?说来这还是个技术活。从最初的设计到运行,从电网调度到风电控制,都体现出智能和智慧的力量。

  洮南弘阳亿达热力有限公司的加热站有9台电锅炉。车间主任郑宏起介绍,弃风供暖项目是利用高温承压蓄热式电锅炉实现制热及蓄热,通过电流给每台锅炉中的电阻丝加热管加热,利用夜间的低谷电量给水加热到150摄氏度左右,再通过板式换热器,将热能交换给热力公司的二次热水网,为百姓提供恒温供暖。

  "每天22时至次日5时是加热的时段,这期间可利用夜间低谷弃风电量,把水烧热,这热量足够全天24小时不间断供热。这个加热站一天消耗9万千瓦时电量,一个采暖期共耗电1400万千瓦时,这是以前白白丢掉的弃风电量。"郑宏起说。

  在电网技术保障方面,国网吉林电力通过技术创新,先后完成了供热在线监视系统、风电功率预测、设计及风电的节能调度计划、智能风电控制等技术支持系统建设。风电功率预测系统、电网节能调度计划系统和智能风电控制系统构成了吉林电网风电智能调度系统。通过智能调度系统,国网吉林电力可对供热机组进行实时监测,准确预测风电输出功率进行"排兵布阵"。国网吉林电力调控中心水电及新能源处处长杨国新表示:"利用'供热在线监测系统',能够实时掌握省内供热机组的采暖抽汽量、供热量等各项参数。"

  目前,吉林省的新能源控制技术处于全国乃至世界领先水平。利用新能源智能控制系统,吉林省1~10月份累计多消纳风电1.6亿千瓦时。

  温暖清洁 弃风消纳稳定可靠

  将风电转换为热能,范例已出,效果又如何?

  据了解,风电场与电蓄热站联合运行模式可最大限度利用电网低谷弃风电量,在零下30摄氏度的寒冬下,盛豪鑫龙小区室内供暖温度可达到20摄氏度以上,且能一直保持恒温。"前几年一入冬,家里'冷得像冰窖'。"居民陈女士笑着对记者说,项目刚开始实施时,她曾经一度怀疑这样的采暖方式不靠谱,是不是所谓的"面子工程"。项目建成后,她家里每年冬天都温度适宜,基本没有太大起伏,感觉特别满意。

  同样感到幸福的,还有洮南市国美小区的张巨星。60多岁的张巨星爱养绿植,在清洁供暖环境下,老人家里温暖如春,阳台上一片绿色满目,为寒冷的冬季增加了许多情趣。

  通过几个采暖期的运行,洮南加热站也经受住了罕见低温严寒天气的考验,系统运行稳定可靠,运行方式调整灵活,热量输出调整响应速度快,且储能效果明显,弃风消纳稳定可靠。

  目前,吉林省政府确定,风电清洁供暖项目可以享受吉林省富余电力消纳拉动经济增长支持政策。为配合建设电蓄热站,国网吉林电力还超前进行电网建设项目规划,目前已扩建安广66千伏变电站,新建设3条10千伏线路。

  值得一提的是,在打通外送通道方面,针对吉林西部风电场集中区,国网吉林电力先后建成松原、甜水500千伏输变电工程。目前,500千伏甜水—松原—主网输变电通道已贯通,500千伏甜水—向阳—长岭—主网第二个风电送出通道正在建设中,二者投产后更多的西部风电资源可直达吉林省中部负荷集中区消纳,作为绿色能源的风电将得到更有效的利用。

  据悉,国网吉林电力又开始了新一轮科技攻关,开展新能源现货交易、中长期交易的日内实时调度控制策略研究,目前已完成白城厂、长山电厂、四热厂、双辽厂与相关风电场"风火替换"模式的控制策略调整。

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