我國(guó)北方風(fēng)能資源非常豐富，適合大力開(kāi)發(fā)風(fēng)資源，然而由于多種因素導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電被棄風(fēng)限電。風(fēng)機(jī)處于正常情況下，由于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)接納能力不足、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工期不匹配和風(fēng)電不穩(wěn)定等自身特點(diǎn)導(dǎo)致的部分風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)暫停的現(xiàn)象，這樣大量的浪費(fèi)了風(fēng)資源。

火電和風(fēng)電的沖突問(wèn)題是最主要的問(wèn)題之一。在我國(guó)北方，冬天是風(fēng)能最佳的季節(jié)。然而，冬天正是熱電廠(chǎng)大量供熱的時(shí)候。這時(shí)候風(fēng)電給火電讓路，棄風(fēng)限電尤其嚴(yán)重。

由此，為了解決棄風(fēng)限電問(wèn)題，風(fēng)電供熱引起大家的熱議。

風(fēng)電供熱是指風(fēng)電企業(yè)在建設(shè)或運(yùn)營(yíng)風(fēng)電場(chǎng)工程的同時(shí)，配套建設(shè)和運(yùn)行負(fù)荷谷期用電的冬季供熱設(shè)施，而供熱用電量則相當(dāng)于本來(lái)電網(wǎng)消納限制，但由此不再限發(fā)的風(fēng)電棄風(fēng)電量。這種風(fēng)電供熱一般需要風(fēng)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、供熱單位，在政府指導(dǎo)下以及可再生能源發(fā)電和常規(guī)發(fā)供電的法律框架內(nèi)，商定三方協(xié)議，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)互利共贏的社會(huì)效益。

國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

2011年，為解決“三北”特別是東北地區(qū)的棄風(fēng)問(wèn)題，國(guó)家能源局開(kāi)始在吉林推動(dòng)風(fēng)電清潔供暖試點(diǎn)。即風(fēng)電開(kāi)發(fā)企業(yè)按對(duì)應(yīng)的電供熱設(shè)施的用電量，低價(jià)向電網(wǎng)企業(yè)出售這部分電量，電網(wǎng)企業(yè)收取合理的輸電費(fèi)用(含國(guó)家各種稅費(fèi))后，將這部分電量轉(zhuǎn)供給供熱單位。風(fēng)電企業(yè)低價(jià)提供的供熱電量按當(dāng)?shù)仫L(fēng)電電價(jià)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)享受?chē)?guó)家可再生能源發(fā)展基金的補(bǔ)貼。

國(guó)網(wǎng)蒙東電力風(fēng)電供暖總面積已達(dá)59.7萬(wàn)m2。近年來(lái)，國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司積極推進(jìn)風(fēng)電供熱改造工程，對(duì)赤峰市林西縣、通遼市扎魯特旗兩個(gè)風(fēng)電供熱試點(diǎn)區(qū)域的供暖系統(tǒng)進(jìn)行了改造，更換了供熱主管道，維修翻新了一些入戶(hù)供熱的老舊分管道，在每個(gè)社區(qū)和居民單元安裝熱力調(diào)節(jié)閥，讓用戶(hù)可根據(jù)需求自主調(diào)節(jié)供熱溫度。

截至2013年底，內(nèi)蒙古自治區(qū)先后在烏蘭察布市察右中旗和四子王旗、赤峰市巴林左旗和林西縣、通遼市扎魯特旗5個(gè)旗縣組織實(shí)施9個(gè)風(fēng)電供熱示范項(xiàng)目，風(fēng)電供熱面積達(dá)160萬(wàn)m2，供暖期消納風(fēng)電2.5億kW˙h。預(yù)計(jì)三年內(nèi)風(fēng)電供熱消納電量達(dá)30億kW˙h。

新疆阿勒泰推進(jìn)風(fēng)電供暖供暖面積10萬(wàn)m2。新疆布爾津縣和阿勒泰市開(kāi)始在全疆率先試點(diǎn)推進(jìn)風(fēng)電清潔供暖項(xiàng)目,自治區(qū)發(fā)改委已將阿勒泰地區(qū)風(fēng)電清潔供暖示范項(xiàng)目上報(bào)國(guó)家能源局。

2013年，國(guó)家能源局在總結(jié)洮南風(fēng)電清潔供暖試點(diǎn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，繼續(xù)擴(kuò)大吉林省風(fēng)電清潔供暖項(xiàng)目試點(diǎn)范圍，又確定了6個(gè)風(fēng)電清潔供暖示范項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目與10萬(wàn)kW風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)合運(yùn)行，可滿(mǎn)足20萬(wàn)m2居民住宅供熱需求。

2014年2月，華能已與布爾津縣簽訂風(fēng)電供暖協(xié)議，總投資16.7億元，在布爾津縣實(shí)施第一期風(fēng)電供暖項(xiàng)目，供暖面積達(dá)10萬(wàn)m2。

吉林建設(shè)風(fēng)電供暖示范項(xiàng)目為當(dāng)?shù)鼐用窆┡?011年，吉林省洮南市開(kāi)始風(fēng)電清潔供暖示范項(xiàng)目建設(shè)。項(xiàng)目裝設(shè)9臺(tái)高溫承壓蓄熱式電鍋爐，利用電網(wǎng)低谷時(shí)段的富余風(fēng)電蓄熱，對(duì)20萬(wàn)m2的居民小區(qū)供暖。該項(xiàng)目一個(gè)冬季采暖期可就地消納風(fēng)電2700萬(wàn)kW˙h，減少9000t標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒。示范項(xiàng)目目前已平穩(wěn)運(yùn)行了3個(gè)供暖期，對(duì)消納當(dāng)?shù)仫L(fēng)電、改善冬季大氣環(huán)境質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。

張家口風(fēng)電供熱列入2015年投資戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專(zhuān)項(xiàng)評(píng)審工作。河北建投沽源風(fēng)電制氫綜合利用示范項(xiàng)目總投資202677萬(wàn)元，擬申請(qǐng)資金5000萬(wàn)元，新建200MW風(fēng)力發(fā)電、10MW電解水制氫及氫氣綜合綜合利用系統(tǒng)，并對(duì)原升壓站改擴(kuò)建。

國(guó)電電力河北建筑工程學(xué)院風(fēng)電供暖示范項(xiàng)目，總投資10500萬(wàn)元，擬申請(qǐng)資金5000萬(wàn)元，建設(shè)電熱鍋爐房和換熱站等配套設(shè)施，項(xiàng)目建成后實(shí)現(xiàn)供熱面積40萬(wàn)m2。

張家口風(fēng)電進(jìn)京供暖2017年獲將實(shí)現(xiàn)。

政府扶持

2015年3月23日國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于做好2015年度風(fēng)電并網(wǎng)消納有關(guān)工作的通知》。通知提到，“三北”地區(qū)各省(區(qū)、市)能源主管部門(mén)要全面分析本區(qū)風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀和供暖需求，在具備條件的地區(qū)，結(jié)合新城建設(shè)和新城區(qū)開(kāi)發(fā)規(guī)劃，因地制宜，大膽創(chuàng)新，進(jìn)一步完善體制機(jī)制，積極推廣應(yīng)用風(fēng)電清潔供暖技術(shù)，著力解決周邊地區(qū)存量風(fēng)電項(xiàng)目的消納需求。

國(guó)家與地方政府對(duì)風(fēng)電供熱給以很大支持，例如：

蒙西某風(fēng)電供熱項(xiàng)目：供熱購(gòu)電價(jià)格，即第一次電采暖的購(gòu)電費(fèi)用為蒙西地區(qū)由自治區(qū)價(jià)格管理部門(mén)批準(zhǔn)執(zhí)行居民用電電價(jià)，0.43元/kW˙h。而增發(fā)電量則按照正常結(jié)算電價(jià)按照0.51元/kW˙h執(zhí)行。

需求側(cè)管理資金獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)于供熱面積10萬(wàn)m2以上，用電量1000萬(wàn)kW˙h以上的風(fēng)電供熱企業(yè)，需求側(cè)資金補(bǔ)貼比重為總投資的20%。而在2013年自治區(qū)財(cái)政廳共撥款10316萬(wàn)元獎(jiǎng)勵(lì)風(fēng)電供熱企業(yè)。

運(yùn)營(yíng)模式

從目前試點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施來(lái)看，風(fēng)電供熱項(xiàng)目采用運(yùn)營(yíng)模式主要有2種。

1)新能源公司投資建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理熱力站，負(fù)責(zé)制熱蓄熱與對(duì)外銷(xiāo)售熱能，并負(fù)責(zé)網(wǎng)購(gòu)電量的結(jié)算。供熱公司負(fù)責(zé)二次供熱管網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理，向熱力站購(gòu)買(mǎi)熱能產(chǎn)品并負(fù)責(zé)向用戶(hù)供熱。在不調(diào)整電價(jià)的前提下，項(xiàng)目通過(guò)捆綁風(fēng)電場(chǎng)，減少風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)電量獲得的收益實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目基本收益。

2)新能源公司投資建設(shè)熱力站。風(fēng)電企業(yè)向電網(wǎng)企業(yè)出售供熱用電量，電網(wǎng)企業(yè)將這部分供熱用電量出售給供熱企業(yè)。

兩種運(yùn)營(yíng)方式中，熱力站均由新能源公司投資建設(shè)，區(qū)別在于風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)、供熱電價(jià)的結(jié)算價(jià)格以及電網(wǎng)企業(yè)與供熱企業(yè)的結(jié)算方式。模式一在結(jié)算價(jià)格上，各種結(jié)算電價(jià)按現(xiàn)行電價(jià)機(jī)制;在結(jié)算方式上，電網(wǎng)公司與風(fēng)電場(chǎng)結(jié)算購(gòu)電電量，與熱力站結(jié)算售電供熱電量，再由熱力站與供熱企業(yè)按照單位熱價(jià)結(jié)算供熱量。模式二在結(jié)算價(jià)格上，風(fēng)電企業(yè)零價(jià)向電網(wǎng)企業(yè)出售供熱用電量，只結(jié)算風(fēng)電并網(wǎng)補(bǔ)貼，電網(wǎng)企業(yè)與供熱公司按照供熱公司可承受的供熱電價(jià)結(jié)算。在結(jié)算方式上，電網(wǎng)公司與風(fēng)電場(chǎng)結(jié)算購(gòu)電電量，并直接與供熱企業(yè)結(jié)算供熱電量。

風(fēng)電供熱合理性

(1)風(fēng)電供熱對(duì)發(fā)電企業(yè)有利

一是，風(fēng)電供熱是對(duì)過(guò)剩的資源重新利用，創(chuàng)造價(jià)值，風(fēng)電企業(yè)為客戶(hù)供熱，從而直接獲利。

二是，通過(guò)風(fēng)電供熱項(xiàng)目獲得當(dāng)?shù)卣J(rèn)可，發(fā)電企業(yè)獲得利好的政策或補(bǔ)貼，從中得到實(shí)惠。

例如內(nèi)蒙古中部某市風(fēng)電供熱試點(diǎn)項(xiàng)目：

該項(xiàng)目選擇已建成投運(yùn)的40萬(wàn)kW風(fēng)電場(chǎng)作為風(fēng)電供熱試點(diǎn)，每天21時(shí)至次日早8時(shí)，在電網(wǎng)低時(shí)段，消納“棄風(fēng)”進(jìn)行供熱。風(fēng)電企業(yè)與電網(wǎng)公司按0.51元/kW˙h結(jié)算正常上網(wǎng)電量，風(fēng)電供熱項(xiàng)目以0.427元/kW˙h電價(jià)向電網(wǎng)公司反購(gòu)電，為供熱系統(tǒng)供電，通過(guò)一次循環(huán)系統(tǒng)將熱源送入熱力公司熱網(wǎng)，再將熱量送入千家萬(wàn)戶(hù)。

又例如內(nèi)蒙古東南部某風(fēng)力發(fā)電工程：

內(nèi)蒙古某鎮(zhèn)2011年底集中供熱面積為6萬(wàn)m2，建筑類(lèi)型全部為住宅，新城區(qū)現(xiàn)有熱源廠(chǎng)一座。新城區(qū)的供熱，本工程需要對(duì)某村小區(qū)6萬(wàn)m2供熱面積實(shí)現(xiàn)風(fēng)電供熱。供熱范圍內(nèi)設(shè)一座電鍋爐房，鍋爐裝機(jī)總?cè)萘考s為6×2.16MW電熱水鍋爐。115m3承壓蓄熱水罐2個(gè)，采暖季供熱的所需電量為987.96萬(wàn)kW˙h。

現(xiàn)將本風(fēng)熱項(xiàng)目供熱系統(tǒng)投資2773萬(wàn)元與依托所風(fēng)電項(xiàng)目總投資40000萬(wàn)元合并測(cè)算，即參數(shù)以總投資為42773萬(wàn)元，可利用小時(shí)數(shù)為2296h，上網(wǎng)電價(jià)為0.54元/kW˙h，同時(shí)將供熱收入67萬(wàn)元、供熱購(gòu)電費(fèi)443萬(wàn)元并入測(cè)算，測(cè)算結(jié)果為資本金內(nèi)部收益率(稅后)為10.17%，全投資內(nèi)部收益率(稅前)為8.59%。

根據(jù)當(dāng)?shù)亍讹L(fēng)電供熱示范項(xiàng)目專(zhuān)題會(huì)會(huì)議紀(jì)要》要求，同意該風(fēng)電場(chǎng)在建成風(fēng)熱項(xiàng)目后所發(fā)電量全額上網(wǎng)，不限制其運(yùn)行出力。目前，已與東北電網(wǎng)公司簽訂本風(fēng)電項(xiàng)目不限電調(diào)度協(xié)議，在此條件下，風(fēng)電場(chǎng)按照理論小時(shí)數(shù)2296h測(cè)算，風(fēng)電場(chǎng)較參與風(fēng)電供熱前限電嚴(yán)重情況下的等效小時(shí)數(shù)1363h相比增加可利用小時(shí)數(shù)933h，增發(fā)電量4618萬(wàn)kW˙h，折合收入人民幣2494萬(wàn)元。每年能給公司增加1060萬(wàn)元的收益。同時(shí)，根據(jù)該風(fēng)場(chǎng)投運(yùn)以來(lái)風(fēng)資源的實(shí)際情況，年滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電小時(shí)數(shù)可達(dá)2400h，項(xiàng)目不限電運(yùn)行后，大約可增加收益1107萬(wàn)元，最多三年可收回本風(fēng)電供熱項(xiàng)目全部投資。

(2)風(fēng)電供熱對(duì)供熱客戶(hù)有利

風(fēng)電供熱對(duì)供熱客戶(hù)也是有利的，例如：

內(nèi)蒙古中部某旗某辦公區(qū)供熱面積有3000m2，以前，一個(gè)供暖期購(gòu)買(mǎi)標(biāo)煤180多t，費(fèi)用23萬(wàn)元。現(xiàn)采用“棄風(fēng)”供熱裝置后，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，溫度可適時(shí)調(diào)節(jié)，即干凈又衛(wèi)生，一個(gè)供熱期費(fèi)用最多21萬(wàn)元，還不算減少的人力成本。

(3)對(duì)社會(huì)有利

電是可再生的清潔環(huán)保能源。相對(duì)傳統(tǒng)的化石資源清潔環(huán)保有這無(wú)可比擬的優(yōu)越性。例如：

內(nèi)蒙古東南部風(fēng)電供熱2個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目的風(fēng)電裝機(jī)容量58.8萬(wàn)kW。兩個(gè)項(xiàng)目可保障92.9萬(wàn)m2建筑的供熱，年供熱量52.57萬(wàn)GJ，相當(dāng)于每年減少標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒2.41萬(wàn)t，減排二氧化碳5.9萬(wàn)t、煙塵231t、二氧化硫397t、氮氧化物375.4t，增加當(dāng)?shù)仫L(fēng)電消納1.49億kW˙h。

意義與展望

用風(fēng)力發(fā)電替代燃煤鍋爐為城鎮(zhèn)供熱，可以增加地區(qū)用電負(fù)荷，提高風(fēng)電本地消納能力，減輕電網(wǎng)外送壓力，尤其是在夜間電力負(fù)荷低谷時(shí)段的風(fēng)電電力用于城鎮(zhèn)供熱，從需求側(cè)入手，降低了電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電調(diào)峰和消納的難度，對(duì)風(fēng)電持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。同時(shí)，風(fēng)電供熱還具有明顯的環(huán)境效益。內(nèi)蒙古地處我國(guó)北部寒冷地區(qū)，采暖期長(zhǎng)，除少數(shù)大中城市具有熱電聯(lián)產(chǎn)的機(jī)組外，絕大多數(shù)的城鎮(zhèn)還沿用燃煤鍋爐供熱的傳統(tǒng)方法，消耗大量的煤炭資源。用風(fēng)電供熱系統(tǒng)代替燃煤鍋爐，可減少對(duì)二氧化碳、二氧化硫、煙塵、煤渣等氣體的排放，已達(dá)到改善大氣環(huán)境，提高人民生活居住水平的目的。

作為投資項(xiàng)目，風(fēng)電供熱的經(jīng)濟(jì)可行性與風(fēng)電生產(chǎn)及銷(xiāo)售，以及供熱設(shè)施的建設(shè)與運(yùn)行成本有關(guān)。目前，我國(guó)風(fēng)電實(shí)行固定電價(jià)政策，在風(fēng)電機(jī)組設(shè)備價(jià)格持續(xù)走低的背景下，多數(shù)風(fēng)電項(xiàng)目具備較好的盈利空間。對(duì)于電鍋爐供熱部分，如所用電力考慮以電網(wǎng)為鏈接平臺(tái)，則項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性主要與供熱設(shè)施的建設(shè)成本、用電電量及消費(fèi)電價(jià)直接關(guān)聯(lián)。如果項(xiàng)目供熱部分以大工業(yè)用戶(hù)的標(biāo)準(zhǔn)(或者其他固定結(jié)算標(biāo)準(zhǔn))結(jié)算電價(jià)，則供熱規(guī)模(用電量)會(huì)直接影響風(fēng)電供熱項(xiàng)目的總體經(jīng)濟(jì)效益。顯然，從投資者的角度看，只要找到風(fēng)力發(fā)電生產(chǎn)電量(與棄風(fēng)有關(guān))效益與供熱耗電量成本之間的平衡點(diǎn)，即可確定投資項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性。

總的來(lái)說(shuō)，利用風(fēng)電供熱，可實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益,促進(jìn)了風(fēng)電的發(fā)展,加快了可再生能源對(duì)化石能源替代進(jìn)程,環(huán)境保護(hù)效果顯著,提高了清潔資源的利用率,改善了的當(dāng)?shù)孛裆陌l(fā)展。

風(fēng)電供熱，雖熱在解決棄風(fēng)限電問(wèn)題的一個(gè)過(guò)渡辦法，但是同時(shí)給我們提供了一個(gè)發(fā)展方向。隨著大家對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視，清潔能源開(kāi)發(fā)潛力巨大。在不久的將來(lái)風(fēng)電供熱擁有自己天地。