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清潔供暖:把風能變熱水

2016-02-24 來源:風電技術 瀏覽數:839

近日,國家能源局發布通知,要求做好“三北”地區可再生能源消納工作,其中提到“做好風電等可再生能源清潔供暖工作”。在我國,能源資源和能源需求存在逆向分布的特點,“三北”地區風能資源豐富,但區域內能源消納能力有限。

  核心提示
  近日,國家能源局發布通知,要求做好“三北”地區可再生能源消納工作,其中提到“做好風電等可再生能源清潔供暖工作”。在我國,能源資源和能源需求存在逆向分布的特點,“三北”地區風能資源豐富,但區域內能源消納能力有限。為此,國家電網供區內多個單位開展風電供暖試點示范項目建設,積極在“三北”地區探索風電供暖,既滿足北方地區冬季產熱供暖需求,又充分利用風能資源,緩解困擾我國北方地區的燃煤污染問題。
  遼寧  富余風電得到消納
  “從百姓的角度來說,與傳統的燃煤供暖相比,風電供暖大大提高了供暖質量,供暖費不僅不提高,甚至還會降低。”2月16日,在遼寧省法庫縣新能源辦公室,負責遼寧省首個“棄風電儲熱供暖”示范項目的張主任向筆者介紹說。
  2013年3月,為提高北方風能資源豐富地區風電消納能力,緩解負荷低谷時段風電并網難題,減少燃煤帶來的環境污染問題,國家能源局發布《關于做好風電清潔供暖工作的通知》,明確提出將在具備條件的北方地區推廣應用風電清潔供暖技術,其中,遼寧省被列入推廣范圍。
  新能源在遼寧能源結構中的地位舉足輕重。風電自2009年以來就已經成為遼寧省第二大電源,裝機規模位于全國第6位。2015年,遼寧電網風電裝機增長達30.45萬千瓦,整個“十二五”期間,風電裝機規模年均增長15.7%。
  針對遼寧電網的特點,國網遼寧省電力有限公司牽頭組建科技攻關團隊,開展國家科技專項支撐項目——高壓電制熱儲熱提升可再生能源利用的關鍵技術研究,以棄用的風電來儲熱供暖,減少燃煤污染,擴大清潔能源消納。
  “本課題突破大容量電熱—相變儲熱關鍵技術,開發具有自主知識產權的10千伏及以上電壓等級大功率電熱—相變儲熱系統,大幅提高儲熱密度。”遼寧省電力調度控制中心葛延峰介紹說。
  目前,國網遼寧電力通過在遼寧省電力調度控制中心聯合優化調度沈陽通用航空產業基地電熱—相變儲熱系統和沈陽市法庫縣龍源和平風電場,形成工程示范。遼寧省首個“棄風電儲熱供暖”示范項目建設于法庫縣,由中國最大風電企業——龍源電力集團與沈陽世杰電器有限公司合作,為20萬平方米建筑面積供暖。這一項目利用電儲能鍋爐,在夜間消耗低谷時段電力儲熱供暖,不僅降低了運行成本,而且其吸納的電量可轉化為風電企業的上網電量,以此減少風電企業的棄風量。據預測,這個試點項目穩定運行后,每年可利用風電2000萬千瓦時,減少燃煤消耗7000噸,減少二氧化碳、二氧化硫排放1.8萬噸。
  “風電供暖將更大程度地接納風電,減少火力發電的比例,節約不可再生的煤炭資源,并且減少二氧化碳及二氧化硫的排放量。這對于提高可再生能源消納,節能減排具有重要意義。”國網遼寧電力相關負責人說。
  目前,國網遼寧電力計劃在沈陽通用航空產業基地完成大容量電熱—相變儲熱系統示范應用裝配工作,建立相變儲熱體的能量管理分析系統,在線監測儲熱體內狀態參數,完成電熱—儲熱聯合調度系統在遼寧省電力調度控制中心部署,與現有智能電網調度技術支持系統無縫銜接,與電熱—相變儲熱系統、風電場聯合調試,并在線試運行。
  吉林  家里暖和又干凈
  2月18日傍晚,家住吉林省白城洮南市盛豪鑫龍小區的張大姐跳完廣場舞后回到家中,撲面而來的暖意讓張大姐不用擔心健身運動后受涼,“這風電清潔供暖真不錯,家里又暖和又干凈!”
  張大姐所住的盛豪鑫龍小區自2011年開始采用風電清潔供暖,該小區風電供暖項目是吉林省第一個風電清潔供暖示范項目。
  “一年刮兩次風,一刮刮半年。”提起白城,吉林省居民會首先想起這句話。吉林省風電裝機已達到499萬千瓦,占直調總裝機容量的20%,共有41個風場,80%集中在白城、松原地區。然而,吉林省全社會用電量小,電源裝機容量大,風電在當地無法消化,而冬季霧霾天氣給能源利用方式也亮起紅燈。
  針對這種情況,國家能源局和吉林省政府認真研究解決問題的思路和辦法,提出了開展風電清潔供暖項目,把風電轉化為熱能變成現實。
  “這個項目讓我們在棄風的困境中看到一條道路,使我們風電企業和地方經濟發展都受益。”2月19日,提及風電供暖效應時,吉林大唐向陽風電場相關工作人員感觸頗深。
  在蓄熱站,工作人員蔡長遠介紹說,盛豪鑫龍小區利用電網低谷時段的棄風電量,讓9臺高溫承壓蓄熱式電鍋爐制熱及蓄熱,同時將高溫熱能通過板式換熱器交換到二次熱網,二次熱網采用60攝氏度低溫大流量的運行方式,為小區居民提供24小時地熱供暖。供暖后的熱水將通過采暖站循環回電廠繼續制熱、蓄熱,實現了非可再生資源的有效利用。在零下30攝氏度的寒冬里,用風能供暖的小區室內溫度可達到20攝氏度以上,且能一直保持恒溫。
  張大姐的鄰居陳力說,白城地區本來風就大,以前一到冬天燒煤供暖,屋里家具總是一層灰,鼻子里總是一股煤煙味兒,而且溫度也不高,如今采用風電供暖后,空氣質量好了,室內溫度適宜。
  吉林省能源局調研報告指出,通過近5個供暖期的實際運行,證明此項目利用棄風電量,為16.3萬平方米住宅小區供暖,年利用棄風電量2700萬千瓦時,年可節約標準煤9000噸,減少二氧化碳排放5000噸,減少二氧化硫排放150噸。洮南電蓄熱站系統運行穩定可靠,熱量輸出調整響應快,適應氣候變化能力強,供熱效果良好,低谷調峰作用明顯,節能減排環保效果顯著。
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