吉林省利用夜間棄風電量清潔供暖

作者：張繼月發(fā)布時間：2017-11-27 來源：中國電力報

　　11月22日10時，位于吉林省洮南市的洮南香酒業(yè)代銷點迎來一天的銷售高峰，老板王洪恩一邊收錢一邊笑呵呵地說：“我們店離供熱站近，以前一到冬天到處都是煤灰，客人不愿意來買酒。如今用了風電供暖，環(huán)境整潔了，顧客也愿意上門了，生意好了不少呢。”

　　利用夜間原本要棄掉的風電對電鍋爐進行加熱，再將熱能交換給熱力公司，最后溫暖千家萬戶，這就是吉林省正在實行的風電清潔供暖。

　　2011年，國家能源局在吉林省推動棄風電量供暖試點，第一家風電清潔供暖示范項目現(xiàn)身洮南。經(jīng)過幾個供暖期的嘗試，環(huán)境改善效果顯著，促進了城鎮(zhèn)能源利用清潔化，減少了化石能源低效燃燒帶來的污染。數(shù)據(jù)顯示，截至2016年6月，僅位于白城市的大唐洮南加熱站就節(jié)約標煤3萬噸，減排二氧化碳14萬噸。

　　風熱聯(lián)動為棄風電量找到出口

　　從省會長春驅(qū)車向北，一路行走在廣袤的松嫩平原上，黑色的土地、金黃的麥稈之間，一排排銀白色旋轉(zhuǎn)的風車格外引人注目。作為我國風電大規(guī)模開發(fā)的重要地區(qū)，亦是國家規(guī)劃建設(shè)的千萬千瓦級風電基地，截至11月20日，吉林省風電裝機已超過500萬千瓦，風電已超越水電，成為國網(wǎng)吉林電力調(diào)控中心直調(diào)范圍內(nèi)的第二大電源。

　　然而，由于省內(nèi)全社會總體用電量小，電源裝機容量大，風電難以消納的問題始終存在?！笆?nèi)電源主要以火電機組為主，其裝機容量占省調(diào)直調(diào)裝機容量的70%，其中供熱機組占到火電機組的80%以上。熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行在‘以熱定電’模式下，發(fā)電出力可調(diào)節(jié)能力大大降低?！眹W(wǎng)吉林省電力有限公司發(fā)展策劃部主任閆浩向記者介紹，風電大發(fā)的時節(jié)也是吉林電網(wǎng)調(diào)峰最困難的冬季供熱期。電網(wǎng)調(diào)度必須保證擔負供熱任務的熱電機組出力維持在一定水平之上。吉林省冬季供暖期又較長，為保障居民供熱，風電不得不為火電“讓路”保民生，所以冬季棄風現(xiàn)象嚴重，風電平均利用小時數(shù)低于全國數(shù)值。

　　針對上述情況，國家能源局和吉林省政府提出開展風電清潔供暖示范，并將項目地址選在風資源豐富且外輸網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對薄弱的白城地區(qū)，將風能轉(zhuǎn)化成熱能，增強風電消納能力及電網(wǎng)調(diào)峰能力。

　　隨著時間的推移，風電清潔供暖在當?shù)刂鸩铰男兄鴹夛L電量就地消納、緩解冬季供暖期間風電發(fā)電困難、改善地區(qū)冬季大氣環(huán)境質(zhì)量的多重任務。洮南冬季平均溫度為零下25攝氏度左右，供暖期長達半年之久。自2011年風電消納示范項目投運以來，項目小區(qū)的居民感覺到新的采暖方式帶來的變化。“以前冬天，摸哪兒都是一手煤灰，現(xiàn)在可好了，暖氣熱乎，空氣還好了！”說起供暖季的變化，洮南市洮南香酒業(yè)批發(fā)點的銷售員小張連連叫好。

　　以“智”取勝實時監(jiān)測供熱機組

　　風能是怎樣轉(zhuǎn)化成熱能的？說來這還是個技術(shù)活。從最初的設(shè)計到運行，從電網(wǎng)調(diào)度到風電控制，都體現(xiàn)出智能和智慧的力量。

　　洮南弘陽億達熱力有限公司的加熱站有9臺電鍋爐。車間主任鄭宏起介紹，棄風供暖項目是利用高溫承壓蓄熱式電鍋爐實現(xiàn)制熱及蓄熱，通過電流給每臺鍋爐中的電阻絲加熱管加熱，利用夜間的低谷電量給水加熱到150攝氏度左右，再通過板式換熱器，將熱能交換給熱力公司的二次熱水網(wǎng)，為百姓提供恒溫供暖。

　　“每天22時至次日5時是加熱的時段，這期間可利用夜間低谷棄風電量，把水燒熱，這熱量足夠全天24小時不間斷供熱。這個加熱站一天消耗9萬千瓦時電量，一個采暖期共耗電1400萬千瓦時，這是以前白白丟掉的棄風電量。”鄭宏起說。

　　在電網(wǎng)技術(shù)保障方面，國網(wǎng)吉林電力通過技術(shù)創(chuàng)新，先后完成了供熱在線監(jiān)視系統(tǒng)、風電功率預測、設(shè)計及風電的節(jié)能調(diào)度計劃、智能風電控制等技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)。風電功率預測系統(tǒng)、電網(wǎng)節(jié)能調(diào)度計劃系統(tǒng)和智能風電控制系統(tǒng)構(gòu)成了吉林電網(wǎng)風電智能調(diào)度系統(tǒng)。通過智能調(diào)度系統(tǒng)，國網(wǎng)吉林電力可對供熱機組進行實時監(jiān)測，準確預測風電輸出功率進行“排兵布陣”。國網(wǎng)吉林電力調(diào)控中心水電及新能源處處長楊國新表示：“利用‘供熱在線監(jiān)測系統(tǒng)’，能夠?qū)崟r掌握省內(nèi)供熱機組的采暖抽汽量、供熱量等各項參數(shù)?！?/p>

　　目前，吉林省的新能源控制技術(shù)處于全國乃至世界領(lǐng)先水平。利用新能源智能控制系統(tǒng)，吉林省1~10月份累計多消納風電1.6億千瓦時。

　　溫暖清潔棄風消納穩(wěn)定可靠

　　將風電轉(zhuǎn)換為熱能，范例已出，效果又如何？

　　據(jù)了解，風電場與電蓄熱站聯(lián)合運行模式可最大限度利用電網(wǎng)低谷棄風電量，在零下30攝氏度的寒冬下，盛豪鑫龍小區(qū)室內(nèi)供暖溫度可達到20攝氏度以上，且能一直保持恒溫。“前幾年一入冬，家里‘冷得像冰窖’?！本用耜惻啃χ鴮τ浾哒f，項目剛開始實施時，她曾經(jīng)一度懷疑這樣的采暖方式不靠譜，是不是所謂的“面子工程”。項目建成后，她家里每年冬天都溫度適宜，基本沒有太大起伏，感覺特別滿意。

　　同樣感到幸福的，還有洮南市國美小區(qū)的張巨星。60多歲的張巨星愛養(yǎng)綠植，在清潔供暖環(huán)境下，老人家里溫暖如春，陽臺上一片綠色滿目，為寒冷的冬季增加了許多情趣。

　　通過幾個采暖期的運行，洮南加熱站也經(jīng)受住了罕見低溫嚴寒天氣的考驗，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，運行方式調(diào)整靈活，熱量輸出調(diào)整響應速度快，且儲能效果明顯，棄風消納穩(wěn)定可靠。

　　目前，吉林省政府確定，風電清潔供暖項目可以享受吉林省富余電力消納拉動經(jīng)濟增長支持政策。為配合建設(shè)電蓄熱站，國網(wǎng)吉林電力還超前進行電網(wǎng)建設(shè)項目規(guī)劃，目前已擴建安廣66千伏變電站，新建設(shè)3條10千伏線路。

　　值得一提的是，在打通外送通道方面，針對吉林西部風電場集中區(qū)，國網(wǎng)吉林電力先后建成松原、甜水500千伏輸變電工程。目前，500千伏甜水—松原—主網(wǎng)輸變電通道已貫通，500千伏甜水—向陽—長嶺—主網(wǎng)第二個風電送出通道正在建設(shè)中，二者投產(chǎn)后更多的西部風電資源可直達吉林省中部負荷集中區(qū)消納，作為綠色能源的風電將得到更有效的利用。

　　據(jù)悉，國網(wǎng)吉林電力又開始了新一輪科技攻關(guān)，開展新能源現(xiàn)貨交易、中長期交易的日內(nèi)實時調(diào)度控制策略研究，目前已完成白城廠、長山電廠、四熱廠、雙遼廠與相關(guān)風電場“風火替換”模式的控制策略調(diào)整。