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　　原题目：国度首批火电轻巧性改造试点项目吉电股份白城热电机组直热式电汽锅阅历先容-——热电解耦，可再生能源消纳，干净供暖一体化轻巧性改造

　　摘 要：本文理会可再生能源公告现状及消纳困局，找寻热电机组轻巧性改造计划，依托白城发电公司国度首批火电轻巧性改造试点项目，宇宙初次正在热电机组采用直热式电汽锅，告竣热电解耦，可再生能源消纳，干净供暖一体化轻巧性改造，以期为“三北”弃风弃光主要地域供热机组消纳可再生能源供给成心鉴戒和参考。

　　自2010年《可再生能源法》践诺今后，我国可再生能源一经获得了突飞大进的起色，种种可再生能源增加火速，截至2016年终，我国水电、风电和太阳能发电的装机范畴阔别到达水电3.3亿千瓦(含抽水蓄能2669万千瓦)，占一概装机容量的20.2%；并网风电1.5亿千瓦，并网太阳能发电7742万千瓦，装机范畴和发电量均居天下第一位，但装机占比仍低于少少发展国度，起色空间仍较为空旷。

　　“我国已向国际社会准许2020 年非化石能源消费比重到达15%驾驭，加疾干净能源的开拓诈欺和化石能源的干净化诈欺一经成为一定趋向。加疾能源构造调动的措施，向干净低碳、安静高效转型升级迫正在眉睫”。新揭晓的国度“十三五”电力经营提出，到2020年，我国风电将达2.1亿千瓦以上，太阳能将达1.1亿千瓦以上。到2030年，风电市集可能到达5亿千瓦以上，太阳能更是可能到达6亿千瓦。届时，新能源定位跟现今比拟就会发作实质转折，其将成为我国主导能源，或者称主体能源。

　　可再生能源消纳面对着远大挑拨。《电力起色“十三五”经营（2016-2020 年）》指出：“非化石电源急速起色的同时，个别地域弃风、弃光、弃水题目优秀，“三北”地域风电消纳贫寒。局限地域电网调峰技能主要亏折，更加北方冬季采暖期调峰贫寒，进一步加剧了非化石能源消纳抵触。”

　　电力经营策画总院的统计数据显示，宇宙弃风电量从2015年的339亿千瓦时，填充到2016年的497亿千瓦时，弃风率上升至约17%。

　　新能源开拓厉重聚积正在“三北”地域，风电、光电装机容量阔别占宇宙的77%和41%，因为构造相对聚积导致弃风、弃光气象愈加主要，一经对新能源的可接连起色形成主要影响。

　　2016年，宇宙弃风较为主要的地域是甘肃(弃风率43%、弃风电量104亿千瓦时)、新疆(弃风率38%、弃风电量137亿千瓦时)、吉林(弃风率30%、弃风电量29亿千瓦时)内蒙古(弃风率21%、弃风电量124亿千瓦时)。

　　正在中国大举促进能源转型、应对天气转折的同时，巨额的风电资源正正在被白白滥用。逐年恶化的弃风题目，一经成为了禁止中国可再生能源起色的主要瓶颈。

　　我国厉重以煤电为主电源调峰技能受限，难认为风电做深度调峰。个中“三北”地域供热机组又拥有较大比重，冬季为了餍足供热需求，供热机组调峰技能有限。目前，东北以及华北局限地域的弃风，都厉重受这一身分的影响。厉重原故是冬季供暖时候，风电机组与热电联产机组运转抵触优秀，为餍足住民取暖供暖须要，热电联产机组需优先运转，2016年吉林省供暖中期，因为供暖煤电机组调峰技能进一步低重，弃风率更是高达53%。

　　接连恶化的弃风弃光，除了身手题目，更主要的仍旧体例机造和深宗旨甜头方式调动题目。正在过剩景象加剧和经济景象不仅后的情况下，估计2017年三北地域弃风弃光题目将难有刷新。

　　风电供暖厉重是针对我国“三北”地域弃风主要的冬季供暖期，风电供暖的基础思绪是：设置蓄热式电汽锅取代燃煤幼汽锅，诈欺用电低谷时段的风电弃风电量举行加热和储热，正在用电顶峰时段，电汽锅停运，由储热体系举行供热。

　　自2011年7月起，国度能源局正在内蒙古和吉林省的3个风电场举行了风电供暖试点。首个国度风电供暖演示项目落户正在白城洮南市。该项目装设9台高温承压蓄热式电汽锅，额定电功率10MW，对20万平方米的住民幼区供暖，一个采暖期可当场消纳风电2700万度，删除9000吨法式煤燃烧。2013年，国度能源局正在总结洮南试点项宗旨根蒂上，拟不绝夸大吉林省风电干净供暖项目试点边界，又确定了6个风电供暖雷同演示项目,可直至目前这些后续项目也未开工设置。

　　国度能源局于2015年3月、2016年2月揭晓《闭于做好2015年度风电并网消纳相闭就业的告诉》和《闭于做好“三北”地域可再生能源消纳就业的告诉》，力促“三北”地域踊跃推行运用风电供暖身手。然而结果并不笑观，截至目前宇宙也仅有几个演示项目，总功率尚亏折100MW。

　　风电干净供暖适合了节能和环保的供暖趋向，为弃风日益主要的地域供给了一个消纳风电的出途，几年来的试点实验证实蓄热电汽锅供暖身手一经成熟，但因为采用蓄热式电汽锅风电干净供暖初投资较高、供暖本钱高，处于亏空周围，风电企业踊跃性不高，项目促进迂缓。

　　假使夜间低谷电价约为白昼的一半，仍存正在较大的本钱缺口。实验证实，正在不改换现行电价、热价的条件下起色电造热，现阶段不具备可行性。而冲破电价、热价的现行机造，一定会影响到既得甜头群体。

　　能源局拟订了电汽锅与风电场电量打捆的补充计划，也便是采用对绑缚风电场电量补充的体例填充本钱缺口，供暖的风电场不出席电网调峰，发电量全额上钩，但这一补充计划正在电力调动碰到了贫寒。无论是大唐洮南项目补充电量大于损耗电量，仍旧自后的两者电量相称，正在实际中已被证实弗成行。正在弃风情况下，补充电量大于损耗电量，则风电供暖项目挤占其他风电场的上钩电量，酿成不公道；两者相称，不行填充本钱，投资者踊跃性则亏折。

　　所以总共饱吹热电机组轻巧性改造，告竣热电解耦，激动可再生能源消纳，风电干净供暖一体化轻巧性改造是管理“三北”地域风电消纳和民生供暖的有用途径。

　　针对“三北”地域热电、煤电机组占比高，冬季供暖期调峰技能亏折等题目“十三五”经营提出了对“三北”地域热电联产机组践诺热、电解耦轻巧性改造，大幅擢升煤电机组调峰技能。 “十三五”时候，三北”地域热电机组轻巧性改造约1．33亿千瓦，纯凝机组改造约8200万千瓦。改造实现后，填充调峰技能4500万千瓦。

　　东北地域80%以上机组为供热机组，需告竣热电解耦，风电干净供暖，低落供热机组冬季强迫效能，从而告竣热电机组轻巧运转，对消纳可再生能源拥有极度主要的道理。

　　吉林省能源局和白城发电公司总结几年来发展风电干净供暖的试点阅历，提出热电联产与风电干净供暖一体化轻巧性改造，给北方厉寒地域冬季供热供给了新的思绪和拔取，拓荒了风电干净供热新形式，并正在白城电厂告捷发展试点，总体思绪为：

　　正在热电厂安设造价相对较低的大功坦爽热式电汽锅，采用电厂厂用电源供电，与古板的火电机组供热相耦合，可低落供热机组上钩功率，为风电机组腾出负荷空间，删除供热期风电弃风牺牲。非常环境下以至可能不必汽轮机组供热，一概由电汽锅取代，机组出席电网调峰，缓解电网调峰压力。

　　热电联产与风电干净供暖一体化轻巧性改造与现试点的风电干净供暖计划比拟拥有以下益处：

　　3.3.1正在热电厂侧具备设置大容量电汽锅的身手条款，通过电造热损耗电量低落上钩功率，为风电腾出更大的发电空间。以吉林省为例，若正在10个热电厂各安设50MW的电热汽锅，冬季运转时候可腾起程电空间500MW，将会有用缓解吉林省风电弃风限电景象，激动新能源家当的起色。

　　3.3.2因正在电网购电存正在峰谷平电价不同，为低落运转本钱需采用造价高的蓄热式电采火锅炉；正在热电厂安设的采用厂用电供电的电汽锅，可采用造价相对较低的直热式电汽锅，大幅低落项目初投资。其它，热电厂厂用电发电本钱远低于网购电价，有昭彰的运转本钱上风。发轫测算，正在火电厂采用厂用电供电的直热式采暖电汽锅供热每损耗一度电亏空0.1--0.2元，而正本正在城区从电网购电造热的电汽锅每损耗一度电亏空0.3—0.4元。

　　3.3.3热电联产与风电干净供暖一体化计划身手可行，但要包管项目运营不亏空，也需当局战略扶帮。应引入电力市集化机造，修筑取代发电（热电企业电汽锅耗电量与风电企业举行电量往还）、辅帮任职补充等市集机造，通过风电企业低落上钩电价、添置调峰辅帮任职补充填充热电企业的本钱缺口。

　　2017年1月12日，白城热电机组热电解耦，风电干净供暖项目正式加入分娩运转，该项目被国度能源局列入2016年首批火电轻巧性改造试点项目之一，并纳入吉林省电采暖试点边界，推行和演示道理昭彰。

　　吉林电力股份有限公司白城发电公司（简称“公司”）地处吉林省白都市经济开拓区，是吉林省第一批“上大压幼”电站项目，一期工程设置2×660MW超临界直接空冷机组，两台机组阔别于2010年9月和10月正式进入贸易运转，先后荣获“中国电力优质工程奖”、“中国设置工程鲁班奖”。2015年举行了供热改造告竣了热电联产，2016年5月30日诈欺灰场销毁土地修成投产12MW光伏项目，告竣了发电、供热、热水、新能源归纳能源公司。

　　2015年以还，国度能源局揭晓了《闭于做好2015年度风电消纳的告诉》，饱舞风电以表企业找寻激动风电当场诈欺的身手演示。吉电股份白城发电公司处于风电站蚁集地域，思量到周边风电场弃风较为主要，具备风电干净供暖的情况条款。为有用加强体系调峰和新能源消纳技能，该公司总结几年来国内风电干净供暖的试点阅历，提出了热电联产与风电干净供暖一体化计划，将原正在市中央从配电网供电的电造火锅炉移植到热电厂内，行为火电轻巧性调峰装备，诈欺厂用电直供电，正在抬高火电运转轻巧性的同时，不妨低落热电联产机组的上钩功率，为风电机组腾出负荷空间，有用删除风电弃风，缓解电网调峰压力。

　　项目设置范畴为50MW，选用3台16.7MW直热式电汽锅。场址修正在白城发电公司厂区热网首站相近。

　　电汽锅电气主接线回10kV供电线途至电汽锅配电室，采用10kV单母线分段接线。

　　电汽锅蒸汽参数与机组抽汽供热参数相同，通过换热器接入热网轮回水体系，告竣机组抽汽与电汽锅一体化运转对表供热。

　　高电压直热式电汽锅是将高电压（10kV-220kV）通过高压开闭柜、真空接触器、真空断途器左右柜通过电缆线直接接正在电阻丝通电加热，将热量通过轮回泵通报给用热设置。左右体系通过工控机或PLC左右器可能告竣长途遥控或以太网左右并显示电热炉的就业状况、就业温度、就业电压、就业电流等显示。告竣无人值守。可能正在需求侧用于对电网举行调峰；可能正在发电侧用于对机组举行调峰。

　　3台16.7MW高电压直热式汽锅供热量：183.6GJ/h，可供热面积 85万平方米，单个供暖期供热幼时数：4008 幼时（176天每天24幼时），供热量约73万吉焦、耗电量2.17亿千瓦时。

　　电汽锅运转时通过低落热电联产机组的上钩功率，为风电机组腾出负荷空间，告竣风火取代。电汽锅供热体系与原供热首站配合担负白都市现有城区的个别热用户供热的哀求，采用与原热网首站轮回水泵房合伙运转体例。电汽锅正在采暖季运转，运转体例为依据电网负荷举行轻巧调峰。

　　白城干净供暖项目已于2017年1月12日加入行使，目前厉重与吉电股份公司内部北正风场举行风火取代。截止2017年3月18日电汽锅累计用电量2364万千瓦时，累计诈欺幼时数473幼时，正在发展风火取代的同时，踊跃出席深度调峰，为激动吉林省内新能源当场消纳做出了必然功勞。

　　吉林省能源局下發吉能電力[2016]157號文《閉于發展國度電投白城發電公司輕巧調峰改造試點的告訴》，了了以下戰略扶幫：

　　1、本項目消納的電量不計入全省基礎電量，一概用于填充白城發電公司的上鈎電量。

　　3、電汽鍋消納電量正在調峰補充基准之上個別，規矩上與國度電投所屬風電企業風火取代，也可與省內其他風電企業發展市集往還，補充基准之下個別享用調峰輔幫任職補充。

　　白城發電公司設置5萬千瓦容量電汽鍋，行爲輕巧性調峰裝備，擡高1、2號機組運轉輕巧性，低落上鈎功率，爲風電讓起程電空間。騰出負荷空間最幼體例360MW以下，調峰基准330MW以上個別與北正風場發展風火往還，正在調峰基准330MW以下個別享用調峰補充。正在2017年上半個供熱期，正在吉林省內風電限電時，加入電汽鍋運轉，機組負荷減至最低，發展風火往還並出席深度調峰。

　　電汽鍋遵從策畫工況運轉4008 幼時，供熱量約73萬吉焦，耗電量2.17億千瓦時。通過風火取代每年儉省标煤7万吨，告竣烟尘排减55吨，二氧化硫减排909吨，氮氧化物排放量606吨。

　　截止3与18日电汽锅累计风火取代电量2364万千瓦时，告竣供热量8.08万吉焦，烟尘减排6吨，二氧化硫减排96吨，氮氧化物排放量64吨。

　　4.7.1投资环境：干净能源供暖项目预算金额为5289万元，实质投资总额约4500万元，约为储能式电汽锅的四分之一（白城洮南10MW储能式电汽锅投资3390万元）。

　　售热度电收入=3.6吉焦/每千瓦时×汽锅效用×供热电价=3.6吉焦×99%×23.7元/吉焦=84.47元/千千瓦时。

　　吉电股份北正、镇赉、黑鱼泡风电场均匀上钩电价为0.595元/kwh，则度电收益=度电风电收益+电汽锅供热收益。

　　吉电股份3家风场供热期统计弃风电量1.1亿千瓦时，按管理60%弃风电量测算：

　　白城电汽锅只可享用风火取代或深度调峰战略之一，遵从上述测算白城电汽锅出席风火往还收益最大，巩固疏导调解，包管战略落地，争取风火往还电量和收益最大化。

　　5.1设置热电厂机组抽汽供热与干净能源供暖一体化供热体系，不妨低落热电联产机组的上钩功率，为风电机组腾出负荷空间，有用删除风电弃风，激动新能源家当的起色，缓解电网调峰压力。

　　5.2因正在电网购电存正在峰谷平电价不同，为低落运转本钱需采用造价高的蓄热式电采火锅炉；正在热电厂安设的采用厂用电供电的电汽锅，可采用造价相对较低的直热式电汽锅，可大幅低落项目投资。其它，热电厂厂用电发电本钱远低于网购电价，有昭彰的运转本钱上风。

　　5.3本项目身手可行，但要包管项目运营不亏空，需当局战略扶帮。倡议一是选取当局财务补贴；二是引入电力市集化机造，将热电企业电汽锅耗电量与风电企业举行市集往还，通过风电企业低落上钩电价填充热电企业本钱缺口。

　　5.4本项目给北方厉寒地域冬季供热供给了新的思绪和拔取，拓荒了干净能源供热新形式，道理深远，拥有演示效用。

　　[1] 对中国新能源消纳题目的理会与倡议 作家 裴哲义，王彩霞，和 青，王跃峰，范高锋 《中国电力》, 2016, 49(11):1-7

　　[3] 前瞻家当查究院《中国可再生能源家当市集前瞻与投资计谋经营理会讲演》