中國儲能網訊：進入10月，吉林省氣溫明顯下降，一年一度的供暖期又將來臨。自10月22日，吉林省進入了2014年的供暖期，供暖質量的好壞、供暖價格的高低等問題再次成為百姓關注的焦點。家住洮南盛豪鑫龍小區(qū)的居民胡辰完全沒有這方面的顧慮，“我家現在用風電供暖，雖然費用和傳統(tǒng)采暖價格差不多，可是一點不存在溫度不夠的情況，去年吉林省冬季氣溫特別低，我家室內溫度能達到零上20多度，可享福了！”
自2011年，吉林省于洮南市建設了國家風電消納示范項目，裝設9臺2000千伏的高溫水蓄熱電鍋爐，利用電網低谷時段的棄風電量，提供對應的低谷風電蓄熱，對20萬平米的居民小區(qū)供暖。該項目一個冬季采暖期可就地消納風電2700萬千瓦時，可替代9000噸標煤。截至目前，該項目已平穩(wěn)運行了3個供暖期。
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)的居民全然感覺不出自家的采暖方式已經發(fā)生變化。吉林省把“風”、“熱”這兩種看似無形的事物緊密相連，選擇風電與城市供熱聯合調度運行項目作為智能電網創(chuàng)新示范工程建設內容之一。不知不覺間棄風供暖在當地逐步完成了棄風電量的就地消納、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)境質量的多重任務。
風起電來消納成難題
吉林省地處我國風能資源豐富的“三北”地區(qū)，是我國風電大規(guī)模開發(fā)的重要地區(qū)之一，也是國家規(guī)劃建設的千萬千瓦級風電基地之一。然而，吉林省全社會總體用電量小，電源裝機容量大，風電在當地無法“消化”。
吉林省內的電源主要以火電機組為主，其裝機容量占省調直調裝機容量的78％，其中供熱機組占到火電機組的80％。熱電聯產機組運行在“以熱定電”模式下，發(fā)電出力可調節(jié)能力大大降低。
同時風電大發(fā)的時節(jié)也是吉林電網調峰最困難的冬季供熱期。電網調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。吉林省冬季供暖期較長，為保障居民供熱，風電不得不為火電“讓路”，所以冬季棄風現象嚴重，風電平均利用小時數低于全國數值。
另一方面，冬季霧霾天氣給能源利用方式亮起紅燈。特別是吉林省進入冬季后，熱電聯產用煤及采暖用煤相爭、煤價和運力的上下波動等，造成多數供熱企業(yè)成本上升和經營風險加劇。
針對上述情況，國家能源局和吉林省政府提出要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架結構相對薄弱的白城地區(qū)，讓風能轉化成熱能，增強風電消納能力及電網調峰能力。
風熱聯動技術作支撐
風能轉化為熱能，不僅涉及到整個電網的安全運行，還需要技術支撐。以已經運行的吉林省清潔供暖示范項目為例。根據洮南市盛豪鑫龍小區(qū)暖通系統(tǒng)設計，該示范項目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，蓄熱溫度為145攝氏度。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(qū)居民提供24小時供暖。供暖后的熱水將通過采暖站又循環(huán)回電廠繼續(xù)進行制熱、蓄熱，實現了非可再生資源的有效利用。
據專家介紹，高溫承壓蓄熱式電鍋爐制熱時間為每天的22時至次日５時，在此時間段內，通過計算機控制系統(tǒng)保證制熱與供熱同步，其他時段為單獨供熱運行。在極端天氣條件下，還可通過計算機控制系統(tǒng)保證24小時連續(xù)制熱與供熱同步運行，保障小區(qū)居民的供暖需求。
在技術保障方面，國網吉林電力公司通過技術創(chuàng)新，先后完成了供熱在線監(jiān)視系統(tǒng)、風電功率預測、設計及風電的節(jié)能調度計劃、智能風電控制等技術支持系統(tǒng)建設。同時，國網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，“排兵布陣”，調整火電機組開機計劃，為風電機組滿發(fā)創(chuàng)造空間。國網吉林電力牽頭實施的“提升風電利用率的熱—電聯合運行控制技術研究與示范”和“風電供熱與電網協調優(yōu)化運行控制系統(tǒng)”項目已獲得審批，為提高風電消納能力提供了技術保障。
在供電線路設計方面，國網吉林電力設計采用10千伏電壓進戶供電方案，將10千伏母線采用單母線分段設計，每段母線單配動力及照明干式變壓器各一臺，可滿足互為備用的運行方式，保證供暖線路穩(wěn)定運行。
棄風供暖理想變現實
將風電轉換為熱能，工程涉及范圍廣，能源局、政府、供電企業(yè)、發(fā)電企業(yè)多方協商，積極推動項目落地。
風電場與電蓄熱站聯合運行模式可最大限度利用電網低谷棄風電量，在零下30攝氏度的寒冬下，盛豪鑫龍小區(qū)室內供暖溫度可達到20攝氏度以上，且能一直保持恒溫。
國家能源局在總結洮南風電清潔供暖試點的基礎上，繼續(xù)擴大吉林省風電清潔供暖項目試點范圍，又確定６個風電清潔供暖示范項目，每個項目與10萬千瓦風電場聯合運行，滿足20萬平方米居民住宅供熱需求。
目前，吉林省政府決定風電清潔供暖項目可以享受吉林省富裕電力消納拉動經濟增長支持政策。６個新項目之一的大安安廣鎮(zhèn)儲熱式電采暖站已建成并將于今年投入使用。
為配合建設電蓄熱站，國網吉林電力還超前進行電網建設項目規(guī)劃，目前已擴建了安廣66千伏變電站，新建設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)，國網吉林電力先后建成松原、甜水500千伏輸變電工程。
