北京将在两年内实现风电供暖?
来源:财新无所不能 | 0评论 | 4455查看 | 2015-05-19 20:53:00    
  近日北京即将引进河北张家口风电供暖的消息引起了舆论对张家口风电的关注。据了解,目前,张家口市风电装机容量达到 656.7万千瓦,并网614.6万千瓦,是我国风电装机容量最高的城市之一。那么,张家口的风电为北京地区供暖什么时候可以实现?张家口的电力够不够用?

风电进京供暖要到 2017年才能实现

  这一切源于国家能源局在 4月29 日发布的《关于在北京开展可再生能源清洁供热示范有关要求的通知》,该通知要求北京在延庆先行试点开展风电供热。通知同时指出,张家口地区紧邻北京市,风能资源丰富,风电出力特性与北京市热负荷匹配度高,区位优势明显,两地区适宜联合开展可再生能源清洁供热示范项目。
  
  一时间,风电供暖成为热门词汇,北京供暖引入张家口清洁风电也开始备受大家期待。


  而据《中国电力报》的报道,张家口发展改革委能源处处长杨杰然认为,“风电向北京供暖,目前张家口地区的硬件条件已经具备。”张家口现有风电场的供电能力已经能够满足北京清洁供暖需求。但真正实现送电,需要北京、河北两地发展改革委协调。据了解,北京延庆的供暖规划编制还正在调研阶段。“ 真正实现向北京供暖,估计得到 2017年。”

  现在,张家口的试点工作已经开始起步,拥有张北县和河北建筑工程学院两个试点项目。杨杰然表示,这是政府力推的项目,目前都在推进, 试点项目预计今年10月份能够开始供暖。

风电供暖:清洁+解决消纳问题

  初步统计,目前北方城镇民用建筑面积约 90亿平方米,其中70%采用集中供热方式采暖,其余为分散采暖或无采暖设施。集中供热系统的热源一半由热电联产方式提供 (主要为燃煤热电联产),另一半由燃煤、燃气锅炉提供,每年建筑取暖的煤炭消费量约 1.6亿吨标煤。此外,广大农村地区冬季采暖的能源消费量也很大,很多地方也以燃煤为主,而且效率更低,污染物排放更多。

  而通过风力发电带动电蓄热锅炉替代燃煤小锅炉供热,就可以避免冬季燃煤供暖带来的空气污染问题,也进一步解决风电等清洁能源的消纳问题。

  实际上,内蒙古和吉林都在推行风电供暖的试点工作,目的都是为了解决冬季供热需求量大、风电消纳困难这两个问题。

  如果张家口的风电供暖能够成功实施,很可能成为向北京供热的一个样板。

风电供暖PK火电供暖

  风电供暖实际上是利用电蓄热系统,其将低谷电能、风电能存储于固体蓄热池中,在供电高峰阶段停止加热,然后将储存的热能按需求向采暖或热水供给系统释放。


  而火电供暖的原理则很简单,就是利用多余蒸汽直接市政供暖气使用。

  目前燃煤机组发电供热严重污染环境,与此同时,清洁风电弃风限电浪费惊人。这便是现在把风电利用起来用于供暖的巨大价值。

  风电供暖的优势:

  1.与燃煤锅炉供热相比,风电锅炉供热不需要运输和燃烧煤炭,电供热系统运行管理方便。

  2.风电发电特性与供暖时间是吻合的。夜间风力较强,且供暖需求量也更高。

  3.风电供暖可以减少环境污染,改善北方地区冬季大气环境质量。

  4.推广风电供暖可以提高北方风能资源丰富地区的消纳风电能力。

  风电供暖的劣势:

  从大的经济账来讲,清洁供暖比火电供暖成本更高。目前风电供暖已经是成熟技术,进一步压缩电锅炉的成本几乎没有空间,因此,风电清洁供暖取代火电以及燃煤供暖,目前还不具有经济性,多出来的成本,必须有部门为之买单。

  不过,在电网的实际操作中,可以在夜间把火电切断,把风电直接引入供暖点,如果满足不了负荷,再把火电切入,可以享受低谷电价。

  风电供暖涉及电源、电网和供热点三方的设备。而供热点采用储能技术,就可以将夜间用不了的电储存起来,供白天供暖使用。这样可以提高风电供暖的经济性。

案例1:大唐在吉林探索风电供暖

  国内目前仅有吉林和内蒙古风电供热试点。

  2013年,中国大唐集团新能源股份公司在吉林省白城市洮南投资建设了风电供暖示范站,探索利用风电冬季供暖。

  这个示范站供热面积为 16万平方米,安装了9台 2000千瓦的电锅炉,主要利用用电低谷时段的风电弃风电量进行加热和储热,在用电高峰时段,电锅炉停运,由储热系统进行供热。

  与燃煤锅炉供热相比,电锅炉不需要燃煤系统,不需要运输煤炭,使得电供热系统运行管理方便,也更加清洁环保。不过,电锅炉供热存在经济性较差等问题。目前,大唐风电供暖示范站采取由风电场与供热站捆绑的方式进行建设和运行,通过保障风电场的运行来弥补供热站的运行成本。


  经初步测算,每 20万平方米的建筑供热取暖面积,需要配置电蓄热锅炉的功率为 2万千瓦,约需消耗2300万千瓦时的电量,主要在用电负荷的低谷时段运行,并可较灵活地参与电力系统的调节运行,这是当前最现实和经济可行的调峰负荷。如果在北方地区的城镇实施“以电代煤”供热工程,把燃煤小锅炉供热改造为风电电蓄热锅炉供热,每增加 100万平方米的电锅炉供热面积,就可以增加有效电力负荷 10万千瓦,节约燃煤4万吨标煤。

案例2:内蒙古风电供暖初期难在没有相关电价政策

  都知道风电供暖好,那么风电供暖具体应该如何操作?在操作过程中会遇到什么困难?又能在多大程度上解决弃风问题?为此,中国电力报记者专访了内蒙古华电辉腾锡勒风电公司总经理侯昭湖,该公司的项目国内第一个风电供暖试点项目。
    
  Q:内蒙古近年来一直是弃风的“重灾区”,这些年来的风电消纳情况如何?
  
  A:蒙西地区这些年风电消纳形势较为严峻,风电限电比例呈逐年递增趋势。受地方发展的限制,蒙西电网消纳风电的最大容量为 420万千瓦。到冬季受夜间电网负荷低谷运行和冬季供暖期保证热电联产机组运行模式的限制,电网的调峰裕度进一步缩小,致使风电弃风问题日趋严重。

  Q:内蒙是什么时候开始进行供暖试点的,当时是怎么想到采用这个办法的?

  A:因为内蒙古地处寒冷地区,采暖期长,除少数大中城市具有热电联产机组外,绝大多数偏远城镇还沿用燃煤锅炉供热,不仅消耗大量的煤炭资源,还产生许多污染环境的废弃物。用建设在偏远地区风电场的 “低谷电量”,替代煤炭为偏远城镇供热,就可以节约煤炭消耗,减少城镇污染,同时还可以增加地区用电负荷,提高风电本地消纳能力,正好也为风电“弃风”严重的时段增加了发电量,降低电网对风电调峰和消纳的难度,形成双赢的局面。
  
  Q:现在大家都知道风电供暖这个词,但具体的运转流程是怎样的?

  A:2011 年7月,公司着手在内蒙古西部地区乌兰察布市察右中旗科布尔镇进行风电供暖试点建设,供热面积为 12万平方米。建成后利用风电场在夜间电网低谷期的 “弃风” 电量,为8台电热锅炉供电。电热锅炉产生的热量,一部分直接用于夜间电网低谷时段时居民供热;另一部分储存在约 2000立方米的蓄热装置内,用于白天电网非低谷时段时居民供热。

  风电供暖技术上是非常简单,没有太大的难度。真正的困难在于,当时政府风电供暖电量的匹配政策,相关的电价政策以及电网公司层面的执行文件等还没有完全出台,可持续发展的机制也没有完全建立。简单一点说,就是供完了热,如何结算,保证我们的收益存
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