据预计，2015年，华北、东北和西北(简称“三北”)地区投产的风电规模会有较大幅度的提高，风电消纳的形势仍将非常严峻。业内人士告诉记者，作为就地消纳的一种有效形式，风电供暖试点以来取得了积极的效果，但要进一步推广，必须破解其中的难题。“风电供暖还仅仅是示范项目，甚至在一些地方被看作为民生工程，其经济性必须提高，市场化商业化才是其方向。”
消纳新路实现节能减排
记者3月底从呼和浩特市城发投资经营有限责任公司了解到，该公司与亚洲开发银行签署了1.5亿美元贷款协议，标志着呼和浩特市低碳供热工程项目进入实施阶段。
据呼和浩特市城发投资经营有限责任公司相关负责人介绍，低碳供热工程采用清洁能源天然气和可再生能源风电资源实施集中供热，总投资23.89亿元，共计建设14台70兆瓦燃气热水锅炉，5台116兆瓦燃气热水锅炉，2台25兆瓦电热水锅炉，一级供热管网73.76公里，热力站180座，新增供热面积2971.13万平方米。这被认为是国内规模最大风电供热项目。
记者了解到，内蒙古是对风电消纳需求最迫切的地区，也是最早开展风电供暖的示范地区之一。从2009年起，内蒙古积极组织风电供热项目研究，探讨风电消纳新途径，增加地区用电负荷，解决风电在供热期电网低谷段上网困难，先后在察右中旗、四子王旗、巴林左旗、林西县、扎鲁特旗等5个旗县组织实施9个风电供热示范项目。据预计，未来两年风电供热消纳电量将达30亿千瓦时以上。
乌兰察布市科布尔镇项目是内蒙古的风电供热示范项目之一。当地的一座电热锅炉房，运行着8台2500千伏安电锅炉，配备13个单台体积为115立方米的高温承压蓄热水罐，供热面积12万平米。据介绍，该项目于2012年3月30日建成投运以来，节省了煤炭、石油等常规能源，减少了有害气体及灰渣的排放。一个供热期可消纳低谷时段电量2090万千瓦时，节约标煤3100吨，减少二氧化碳排放7700吨，减少二氧化硫、氮氧化物、烟尘等有害物质排放约130吨。
国网能源研究院相关专家表示，冬季是供暖季节，同时也是风电消纳最困难的时期。风电的大风期、火电的供热期和“三北”地区水电的枯水期碰在了一起，增加了风电消纳的难度。过去，为了保证供暖，很多风机被迫停转弃发，给煤电供热机组让路。一边是清洁能源被浪费，一边是燃煤供热给大气污染带来巨大压力，二者实现互补，将为提高风电就地消纳提供有效途径。
需要配套技术支撑
吉林省地处我国风能资源丰富的“三北”地区，是我国风电大规模开发的重要地区之一，也是国家规划建设的千万千瓦级风电基地之一。但吉林风电发展体量与自身经济体量不匹配，总体用电量小，电源装机容量大，缺少外输线路，风电在当地无法消纳。洮南项目作为首个国家风电供暖示范项目就落户于吉林省。
国网吉林省电力公司相关人士介绍说，吉林省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78%，其中供热机组占到火电机组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。而风电大发时节则是吉林电网调峰最困难的冬季供热期，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”，所以冬季弃风现象严重，致使风电平均利用小时数低于全国。
“由于吉林省电源发展速度过快，与地方经济发展不协调，冬季又要保障供暖，供暖期里分给风电机组的负荷空间就会相应地降低，导致省内无法消纳过多风电。”华能马力风电场相关负责人向记者表示。
然而，风能转化为热能，不仅要有富余的风电，还需要智能电网技术、大容量储能技术等相关技术支撑。
今日集团总裁张文亮表示，处于起步阶段的相变储能可以和风电供暖形成很好的结合。“在电源端将风电同热电联产机组形成互补。通过应用电加热设备和大容量储热技术，实现风电与热电联产机组的热－电控制解耦，让供热出力积极响应风电出力的波动。这不仅将利用热网消纳风电，也改变了热电机组以热定电的刚性约束，让热电机组直接参与到电力系统的优化调度中，增强了电力系统运行的灵活性。”张文亮说。此外，也可以在负荷端设置弃风供暖系统，即在负荷侧增加大容量储热装置，白天风力发电上网，夜间富裕风能发电蓄热，提升风电的消纳能力。
提升经济性是关键
最新数据显示，2014年我国并网风电设备平均利用小时1905小时，同比减少120小时，吉林和甘肃风电平均利用小时分别仅有1501和1596小时，低于1900-2000小时盈亏平衡点。
业内人士告诉记者，考虑到风电供暖的成本要高于火电供暖，一方面需要政府提供支持引导政策，在风电企业、电网企业和供暖企业之间合理分配被调增的成本，同时也应该促进业界加快技术调整，降低设备初期投资费用。张文亮认为，采用相变蓄能也有利于节约投资成本。
据了解，风电供暖在取得积极效果的同时也在运行中显现出一些问题，如规模较小、运营成本较高等。“电价则是这些问题的集中体现。”业内人士说。风电供暖的运行模式设计之初，考虑到风电企业的积极性和投资经济性，曾制定了一个补偿方案，也就是采用电量补偿的方式弥补项目单位的亏损，风电供暖的风电场不参与电网调峰，保障该项目的风电发电量全额上网，但这一补偿方案在实际操作中也遇到各种难题。
有关专家认为，风电供暖是目前新探索出来解决风电消纳的有效途径之一，市场化将是其必然趋势。建议继续出台相关配套措施，调动各方积极性，保障利益相关方的共赢；积极吸纳社会资金，形成投资主体多元化。比如，热力站和设备不一定由风电企业出资，有市场准入资格的企业都可以申请建设，其利润来源于较低的购电成本与正常的售热收入之差。
“风电供暖也仅仅是风电就近消纳的权宜之计，需要创新更多的风电就近消纳方式。”中国气象科学研究院研究员朱瑞兆对本报记者说。
来源：中国能源报
