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方式方法
(一)基本构想
我国规划建设中的特高压输电通道,由于涉及输电效率的提高,以及受端电网调峰能力的限制,从而面临负荷特性的选择,或说是通道运行方式的确定问题。一般地,可以依据是否承担受端电网调峰(包括承担多少),原则划分出承担或不承担受端电网调峰的通道运行方式。而就一个服务于火电与风电打捆开发并送电的输电通道而言,受到通道输送容量、送电电能频率以及火电机组跟踪速动性能的限制,当其有较高比例的风电容量时,该输电通道的实际出力还会表现出一定的不确定性。
本文参考地处我国北方地区,尚处于规划论证中的某特高压输电通道的出力分析数据,绘制了一幅输电通道风火打捆运用方式下的出力特性模拟图,参见图1。
图1示意的两条曲线代表着两种通道运行方式,当不承担受端电网调峰任务时,日负荷曲线相对平缓;而当通道部分承担受端电网调峰任务时,其日负荷曲线0时-8时段有一明显的谷底过程。顺便说明,后者的出力过程是与所赋予的调峰任务要求相联系的,而该图对应的调峰任务要求是一阶梯状的设定曲线。
显然,实际运用中,某输电通道具体采用何种运用方式,或是否承担受端电网调峰任务,是需要有关方面定夺的,但其中不争的事实是,承担调峰的运用方式会相应降低通道输电效率,减少通道等效利用小时数,甚至致使风电弃风率增高;而不承担调峰的运用方式,则会因受端电网担负更大调峰压力,其实是转嫁了运用成本和风险。“承担”,或是“不承担”,成为了“鱼与熊掌”之争。
在通道受端电网推行电力供热,可以成为一条解决之道。可使输电通道依照不承担方式运行,而受端电网则借助规划建设的电力供热设施,使用输电通道不承担方式较承担方式的多发电力生产供热,如此,则通道受端一侧仍承受的是原有承担方式的送电过程。具体实施时,受端电网电力供热设施可以仅使用低谷负荷时段相应的两种方式的差值电力,参见图1阴影部分。
显然,这样的设计既可实现不承担方式的运用效能,又可保证承担方式与受端电网的“友好联接”状态。
根据出力分析数据,可以测算电力供热可用电量,以及设备设施的装机容量。对于图1示例而言,若取0时-8时为用电时段,则电力供热可用电量约为不承担调峰方式相应电量的4.9%,而供热设备设施容量约为通道最大负荷的12.3%。
进一步测算可知,上述4.9%的可用电量中,风电占比约为39%,换言之,在提供给电力供热的可用电量里,属于打捆外送的风电电量有着较高比重。
(二)细节思考
能够看出,从上面测算的电力供热可用电量和设备设施装机容量,联想我国规划建设特高压通道的输电能力,在输电通道受端电网推行电力供热以及风电清洁供暖,有着巨大的潜在价值。政府主管部门、电网公司以及市政供热企业,可以根据特高压输电通道的建设计划及早做出深入研究和工作部署。
本文特别提示以下技术细节供参考:
(1)从热力用户的需求特点,以及降低电网的布线成本考虑,电力供热设施的规划建设宜多采用分布式。
(2)从电网运行一体化的角度考虑,配套建设的电力供热设施不一定与特高压通道落地侧直接连线用电,但用电时段、电量计量及电费结算等应该对接管理,并将其纳入统一的运行系统。
(3)假使采用直接连线方式,当有备用电源,以保证电力供热设施的可靠运行,尽管其较一般电力用户对于供电的稳定性要求不高。不过,此种情形的用电费用应事先有所协商,且供热设施经营方能够控制相关成本。
(4)为适应热力负荷波动,降低对于电网的冲击影响,电力供热设施设备有必要考虑具有充分储热容量的技术方案。
(5)鉴于电力供热设施用电存在一定的波动性,尤其是客观上存在着用电的季节差异性,亦即实际运行中可能存在有冗余电力(高于额定用电或多于供热时间),可以在更广义的范围考虑有关用电设施的应用研究与布局(例如夏季制冷或海水淡化应用等)。
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