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专家:中国能源转型应一步到位 直接拥抱可再生能源(3)

2017-06-20 15:52:55      参与评论()人

这并非一件容易做到的事情。目前,中国已经遭遇了比较严重的弃风、弃光、弃水问题,其中,约7成左右的弃风出现在供暖期,在供暖期弃风电量中,低谷时段弃风又占供暖期总弃风的80%。原因在于,现在的热电厂在供暖季调峰能力不足。热电厂除了发电,还要承担北方城市的供暖任务,且均采用“以热定电”的模式运行,这导致其在供暖季的发电量很难调控,难以为风电、太阳能发电腾出接纳空间。

随着中国城镇化发展,城市供热需求还将增加。为了在不影响居民用热的情况下,增加城市能源系统对可再生能源电力的接纳能力,就要改变热电厂以热定电的运行模式。一个可行的办法是,采用“热电厂+蓄能罐+电动热泵”的方式,实现高效的能源转换和电力调峰。具体做法为,给热电厂加装巨型蓄热装置和调峰装置,在电力需求较大时发挥机组最大发电能力,靠蓄热装置供热,在电力需求较小时,只输出相当于最大容量40%左右的电力,其他全高效地转换为热能,除满足当时的供给要求外还蓄存到蓄能罐中。这样,可以根据电力负荷变化,在锅炉主蒸汽量仅在80%~100%范围内调节的条件下,实现对输出电力的连续调节,在避免高效电厂低效运行前提下解决区外电力的供需矛盾。

充分利用纯凝电厂和各类工业余热作为热源,进行城市集中供热,也可以在很大程度缓解因供暖造成的电力消纳不足问题。目前,在冬季,全国纯凝火力发电厂有大约6亿千瓦热量可用,,五大耗能工业(钢铁、有色、建材、石化、炼油)排放的余热为2亿千瓦,如果取热电厂余热的70%和工业余热的50%作为城镇供热的基础热源,则二者合计为5.2亿千瓦,可为130亿平方米建筑提供40瓦/平方米的热量,只需再补充一部分用于调峰的末端燃气锅炉,就可以满足目前北方城镇集中供热系统的热源需求。

未来的城市供热系统,应该是一张跨区域联接的大热网,把不同的低品位工业余热热源联接在一起,与分散在城市中的成千上万个热力站连接,通过大管网互通互联,输送到城市,根据电力需求变化调节热电厂出力,根据工厂生产需要互通有无,满足城市居民的热需求。这样的场景模式不但解决了当前的难题,还可以大幅度地提高城市能源利用效率。

(作者系中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任,本文根据作者专访整理)

文章来源于《能源评论》杂志,由编辑部与国网城市能源院联合策划出品