为解决电网低谷时段风电机组“弃风限电”问题,国家能源局综合司于2015年发布-国能综新能[2015]306号文件《关于开展风电清洁供暖工作的通知》,至此,风电供暖这一新的环保理念走向前台。
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本质上是:电力供热——风能——电能——热能。意义在于解决风电消纳和采暖减排两面问题的抓手。
二、风电供热示范项目推进历程
启动——2011年在吉林开展了示范项目建设(风电供热方案论证会)
2011年底首个示范项目——大唐洮南项目开始运行
2013年3月发布《关于做好风电清洁供暖工作的通知》
2015年3月发布《关于做好2015年度风电并网消纳有关工作的通知》
2015年3月发布《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》
北京和河北联合实施示范项目
结合无煤化供热方案,延庆先行
2015年6月发布《关于开展风电清洁供暖工作的通知》(蒙、辽、吉、黑、冀、晋、疆)
三、设计要点
1、热负荷计算
1)确定供热面积;按照每1万千瓦风电配套制热量满足2万平米建筑供暖
2)确定采暖期天数;朔州、大同按照167天考虑
3)收集室外气象参数:采暖期室内计算温度、采暖期室外计算温度、采暖期室外平均温度
4)根据供热建筑物类型,确定建筑物采暖热指标
5)计算最大热负荷Q 、平均热负荷Q’
6)根据供热区域每日热负荷情况,确定供热总负荷
7)根据供热热负荷各阶段比例天数
8)蓄热模式确定
2、热电站建设
1)电锅炉容量选择
2)电站采暖期用电量计算:根据用电设备(锅炉和水泵房)用电量计算
3)总平面布置:锅炉房(包括电锅炉、水泵间、配电室、控制室等)
4)电气:电气设备选择、确定供电线路回路数、校验电压水平、核算是否需要无功补偿设备等。
5)土建
6)暖通给排水、消防及热控
四、投资及效益分析
1、以一个20万kW风电场为例,总投资约15.48亿元,投资比例如下:
2、边界条件(限电上网,余电供暖)
风电场——规模20万千瓦,静态投资15.6亿元,满发2200h,含税上网电价0.57元/kWh;
供热对象——住宅小区采暖,面积40万m2,按19.8元/m2收采暖费,供暖期5.5个月;
热源投资——由风电场自建,总投资8356万元;二次管网由供热企业建设。
供热模式——按1900h对于风电场发电进行保障性收购,按分区域的标杆电价全额上网。剩余300h消纳供暖,通过与电制热用户自主协商或者竞价的方式确定交易价格,同时由电网企业合理收取输配电费用。
由以上测算可以看出,在不限电情况下,企业还是选择全额上网收益最高,当限电情况发生时,可以选择余电供暖,由于新建供热设备投资也较大,通过由风电企业自建的方式供热收益还不明显,因此供热模式还有待完善。
风电供暖旨在解决弃风问题,消纳供暖对电网、供热企业利益影响并不大,主要对风电场收益有影响。风电供暖首先要明确商业运行模式及供暖对象,这是制约收益的主要因素。在资源较好地区,严重限电将使风电场面临亏损,但风电供暖只要能够实现,通过一定政策支持和资金补助,风电供暖将有利可图。风电供暖不仅解决了弃风问题,对节能减排也有重大贡献,对地区能源结构转型起到重要作用。
本文只对风电供暖做了表面分析,期待与能源大咖进行深入探讨分析。