北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)訊:12月3日,國家能源局印發(fā)《全國可再生能源供暖典型案例匯編》,包括地?zé)峁┡、生物質(zhì)供暖、太陽能供暖、風(fēng)電供暖、水源熱泵供暖、多能互補工程等可再生能源供暖案例。其中,國家電投繁峙風(fēng)電清潔能源供暖項目為一個風(fēng)電供暖案例。資料顯示,該項目分兩期建設(shè),配套建設(shè)40萬平方米采暖供熱站。
國家電投繁峙風(fēng)電清沽能源供暖項目
一、項目基本情況
國家電投繁峙縣20萬千瓦風(fēng)電清潔能源供暖項目分兩期建設(shè),配套建設(shè)40萬平方米電采暖供熱站。兩期項目分別于2017年、2018年取得核準,2020年12月項目全容量并網(wǎng)發(fā)電。在風(fēng)電場未投運、取暖費未明確的情況下,為保障民生,國家電投陜西公司認真組織,積極謀劃,繁峙供熱站于2019年7月開工建設(shè),當(dāng)年年底建成投運,并已順利完成兩個供熱季的供暖任務(wù)。
供熱站位于山西省忻州市繁峙縣大營鎮(zhèn)大營村,總投資約8000萬元,占地面積6400平方米,主要利用電網(wǎng)低谷時段電量進行蓄熱,向繁峙縣大營鎮(zhèn)區(qū)域建筑物進行供熱,大供熱能力40萬平方米。目前已供面積約15萬平方米,包括居民用戶、養(yǎng)老院、中小學(xué)、綜合市場、政府辦公樓及宿舍、派出所和交警隊,其中居民用戶1000余戶。
二、技術(shù)路線
國家電投大營供熱站主要包括電蓄熱鍋爐、換熱系統(tǒng)、變配電系統(tǒng),現(xiàn)巳建成2臺單機9兆瓦的固體氧化鎂磚高溫蓄熱電鍋爐,每臺鍋爐自帶6臺額定功率為12.5千瓦循環(huán)風(fēng)機,以及2臺換熱器,設(shè)置2臺熱網(wǎng)循環(huán)水升壓泵,大供熱能力為40萬平方米。供熱站采用能源跟數(shù)字化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)的緊密結(jié)合,形成具有產(chǎn)業(yè)特色的“云端、源端、末端一體化智慧供暖系統(tǒng),是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能及復(fù)合閉環(huán)反饋等前沿技術(shù)的綜合應(yīng)用。
突出特點主要有:一是本項目采用固體電蓄熱鍋爐,該鍋爐體積小,占地面積少,廠房小,工程造價相對較低;二是電蓄熱鍋爐為純電阻加熱,可設(shè)置谷電期自動加熱,用時可在任意時段和溫度放熱,大大減少現(xiàn)場運維人員;三是電蓄熱鍋爐蓄熱材料為熔點2800C的高溫固定合金蓄熱材料,具有體積小、蓄熱能力強、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,可連續(xù)長時間運行免維護,反復(fù)加熱中不會產(chǎn)生粉化,安全風(fēng)險較低;四是該項目主要利用夜間電網(wǎng)低谷期電價時段的電力,同時進行制熱、蓄熱和供熱,蓄熱部分滿足全天谷電之外時段持續(xù)供熱的需求,有效實現(xiàn)清潔能源的“空間轉(zhuǎn)移”和“時間轉(zhuǎn)移”;五是采用互聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、開放兼容;六是采用高精傳感器、精準執(zhí)行器、遠程操作器,實現(xiàn)全網(wǎng)聯(lián)動;七是采用系統(tǒng)熱記憶,實現(xiàn)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自矯正;八是根據(jù)室溫、氣溫、光照、風(fēng)雪、人體感應(yīng)、用能需求閉環(huán)反饋存蓄熱量,按需供能。
三、運營測算
國家電投大營供熱站全部建成后,主要利用夜間電網(wǎng)低谷電力,進行制熱、蓄熱和供熱,滿足全天持續(xù)供暖的要求。采暖季消耗電量約5000萬千瓦時,其中可以利用電網(wǎng)谷段電量約4500萬千瓦時,占整個采暖期用電量的90%。用電量約為500萬千瓦時,參考山西省大工業(yè)電價(谷段0.2755元/kWh、平段0.4730元/kWh、峰段0.6853元/kWh),電費約1956.25萬元,其中包含容量電費480萬元,度電電價約0.39125元/kW,正常收取供暖費并扣除運營成本后,年虧損約1680萬元。2020-2021年度,供熱站用電量1900萬千瓦時,運營費用(含電費)約1000萬元。
四、項目意義
(一)安全效益。項目充分利用“2毛錢"谷電供熱替代燃煤供熱,有力提高能源利用安全水平,是落實習(xí)近平總書記四個革命、一個合作“能源安全新戰(zhàn)略的重要舉措。
(二)調(diào)峰效益。供熱站首先重點利用低谷時期的富余風(fēng)電,有效實現(xiàn)了電網(wǎng)削蜂填谷,緩解高峰供電壓力,促進風(fēng)電和光伏發(fā)電等可再生能源電力消納空間,為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供了新的途徑。
(三)環(huán)保效益。項目采用風(fēng)電供暖,替代區(qū)域燃煤小鍋爐,減低了散煤的利用,有效降低了環(huán)境污染。供熱站、風(fēng)電場每年可節(jié)約標煤14萬噸,減少二氧化硫排放150噸、碳氧化合物140.3噸。
(四)民生效益。項目建成后解決了繁峙縣大營鎮(zhèn)群眾的冬季供暖問題,使廣大人民群眾可以享受到綠色能源帶來的光和熱,起到廣泛的民生效益。
(五)示范效應(yīng)。項目作為山西首批風(fēng)電供暖示范項目,促進了清潔能源的綜合使用,擴大了風(fēng)電項目產(chǎn)業(yè)鏈,是山西省能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的有益探索和良好實踐,為當(dāng)?shù)卣盃幃?dāng)清潔能源排頭兵”作出積極貢獻,將起到積極的示范引領(lǐng)作用。
五、典型經(jīng)驗和做法
風(fēng)電清潔供暖對于提高北方風(fēng)能資源豐富地區(qū)消納風(fēng)電能力,緩解北方地區(qū)冬季供暖期電力負荷低谷時段風(fēng)電并網(wǎng)運行困難,替代現(xiàn)有的燃煤小鍋爐,解決分散建筑區(qū)域及熱力管網(wǎng)或天然氣管網(wǎng)難以到達的區(qū)域的供熱需求,促進能源利用清潔化,減少化石能源低效燃燒帶來的環(huán)境污染,改善北方地區(qū)冬季大氣環(huán)境質(zhì)量意義重大。
突出特點主要有:一是本項目采用固體電蓄熱鍋爐,該鍋爐體積小,占地面積少,廠房小,工程造價相對較低;二是電蓄熱鍋爐為純電阻加熱,可設(shè)置谷電期自動加熱,用時可在任意時段和溫度放熱,大大減少現(xiàn)場運維人員;三是電蓄熱鍋爐蓄熱材料為熔點2800℃的高溫固定合金蓄熱材料,具有體積小、蓄熱能力強、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,可連續(xù)長時間運行免維護,反復(fù)加熱中不會產(chǎn)生粉化,安全風(fēng)險較低;四是該項目主要利用夜間電網(wǎng)低谷期電價時段的電力,同時進行制熱、蓄熱和供熱,蓄熱部分滿足全天谷電之外時段持續(xù)供熱的需求,有效實現(xiàn)清潔能源的“空間轉(zhuǎn)移”和“時間轉(zhuǎn)移”;五是采用互聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、開放兼容;六是采用高精傳感器、精準執(zhí)行器、遠程操作器,實現(xiàn)全網(wǎng)聯(lián)動;七是采用系統(tǒng)熱記憶,實現(xiàn)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自矯正;八是根據(jù)室溫、氣溫、光照、風(fēng)雪、人體感應(yīng)、用能需求閉環(huán)反饋存蓄熱量,按需供能。
六、問題和建議
(1)建議進一步細化相關(guān)政策,實現(xiàn)優(yōu)先上網(wǎng)和全額收購,縮小項目與一般風(fēng)電的盈利差距,不斷釋放示范效應(yīng)。
(2)建議將風(fēng)電供暖項目盡快列入“煤改電”目錄,可降低供熱站用電成本,可有效降低運營成本。
(3)用戶電價上漲,且因現(xiàn)貨期間零售用戶24小時電價統(tǒng)一,供熱站巳根據(jù)用熱特點調(diào)整至早晚高峰時段,不僅放棄了鍋爐自身的優(yōu)勢,而且給電網(wǎng)造成壓力。建議同意供熱站以正當(dāng)理由退出電力交易市場,恢復(fù)目錄電價,則可進一步降低供熱站虧損,提高清潔能源供暖示范效應(yīng)。
來源:國家能源局