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吉林省内的电源主要以火电机组为主,其装机容量占省调直调装机容量的78%,其中供热机组占到火电机组的80%。热电联产机组运行在“以热定电”模式下,发电出力可调节能力大大降低。
风电大发的时节也是吉林电网调峰最困难的冬季供暖期。电网调度必须保证担负供热任务的热电机组出力维持在一定水平之上。吉林省冬季供暖期较长,为保障居民供热,风电不得不为火电“让路”,所以吉林省冬季风电平均利用小时数低于全国平均值。
另一方面,冬季雾霾天气给能源利用方式亮起红灯。特别是进入冬季后,吉林省热电联产用煤及采暖用煤相争,煤价和运力也易上下波动等,造成多数燃煤供热企业成本上升和经营风险加剧。
针对上述情况,2011年,国家能源局和吉林省政府提出开展风电清洁供暖示范项目,并将项目地址选在风资源丰富且外输网架结构相对薄弱的白城姚南市,让风能转化成热能,增强当地风电消纳能力及电网调峰能力。
国网吉林省电力有限公司作为吉林重要的能源供给企业,坚持国家电网公司“四个服务”宗旨,从电网规划、技术保障等方面全力支持风电清洁供暖示范项目建设。
值得一提的是,在打通外送通道方面,针对吉林西部风电场集中区,国网吉林电力先后建成松原、甜水500千伏输变电工程。目前,500千伏甜水—松原—主网输变电通道已贯通,500千伏甜水—向阳—长岭—主网第二个风电送出通道正在建设中。二者投产后,吉林西部更多的风电资源可直达吉林中部负荷集中区消纳,作为高端绿色能源的风电将得到更有效的利用。
风热联动 技术作支撑
风能转化为热能,需要技术作支撑。根据洮南市盛豪鑫龙小区暖通系统设计,该示范项目利用电网低谷时段的富余风电,让9台高温承压蓄热式电锅炉制热及蓄热,蓄热温度为145摄氏度。同时将高温热能通过板式换热器交换到二次热网,二次热网采用60摄氏度低温大流量的运行方式,为小区居民提供24小时供暖。供暖后的热水将通过采暖站再循环回电厂继续进行制热、蓄热,实现了非可再生能源的有效利用。
中国大唐集团新能源股份有限公司的专家介绍,高温承压蓄热式电锅炉制热时间为每日晚10点至次日早5点。在此时间段内,暖通系统通过计算机控制系统保证制热与供热同步,其他时段为单独供热运行。在极端天气条件下,暖通系统还可通过计算机控制系统保证制热与供热24小时连续同步运行,保证小区的供暖质量。
在技术保障方面,国网吉林电力通过技术创新,先后完成了供热在线监视、风功率预测系统以及电网节能调度计划、智能风电控制等技术支持系统建设。国网吉林电力可对供热机组进行实时监测,准确预测风电输出功率,调整火电机组开机计划,为风电机组满发创造条件。国网吉林电力调控中心水电及新能源处处长杨国新说:“我们利用供热在线监测系统,能够实时掌握省内供热机组的采暖抽汽量、供热量等各项参数。”风功率预测系统、电网节能调度计划系统和智能风电控制系统构成了吉林电网风电智能调度系统。
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