蓄熱罐促進風電消納的機理
為提高熱電機組的運行靈活性,需要解決熱電耦合約束問題。現有的方法包括利用電鍋爐、熱泵以電制熱,利用蓄熱罐補償供熱,或利用熱力傳輸
為提高熱電機組的運行靈活性,需要解決熱電耦合約束問題。現有的方法包括利用電鍋爐、熱泵以電制熱,利用蓄熱罐補償供熱,或利用熱力傳輸網絡的蓄熱能力及建筑的熱慣性提高熱電機組供熱靈活性。其中,蓄熱罐補償供熱不僅可提高風電接納量,且節煤效果好,投資成本低,是促進風電消納的理想方案之一。在丹麥等歐洲國家,通過配置蓄熱罐與熱電機組協調運行,已成為提高風電等可再生能源并網量的重要措施。
目前應用較廣泛的蓄熱罐采用水作為儲熱介質,通常集中安裝在熱電廠側,并與供熱網絡連接,其工作原理。蓄熱罐即采用該模式。蓄熱罐罐體的隔熱效果較好,其一日內通過罐體壁損失的熱量不足總蓄熱量的0。7%,且日內總損失也不超過1%,因此建模時未考慮熱損失。
蓄熱罐熱量由熱電機組提供,并以熱水形式存儲。在電負荷高峰時段,通常風電具有充足的上網空間,此時熱電機組不必以低功率運行,可適當提高熱出力,在滿足供熱需求的同時,將多余熱量由蓄熱罐存儲。在電負荷低谷時段,將蓄熱罐存儲的熱量提供給熱負荷,便減小了對熱電機組的供熱需求,即減小了供熱對供電的束縛,使熱電機組可靈活調整電出力,為風電提供更多上網空間。
事實上,熱電機組在一個周期內的總供熱量并未減少,相當于將電負荷低谷時段的熱負荷轉移到了電負荷高峰時段,這與抽水蓄能的削峰填谷效果類似。在一個調度周期內,使蓄熱罐總蓄熱量等于總放熱量,即保持每個調度周期初始時刻的蓄熱量不變。通過蓄熱罐和熱電機組的靈活配合,可達到促進風電消納的目的。
同時,由熱功率約束條件式可知,蓄熱罐在每個時段的運行狀態始終受容量配置和初始蓄熱量的限制,而蓄熱罐的蓄放熱能力決定了最終的風電消納量。

責任編輯:電改觀察員
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