换热器

    文·摄影/本报记者田凤元

    核心提示：2011年10月份和12月份，中国国电中商苏尼特右旗风电场综合楼、苏尼特右旗森林公安局办公楼利用弃风储热供热的试验取得成功。目前，弃风储热供热设备已经投入运行，供热情况良好。弃风储热供热在解决了风电上网难的同时，也完成了节能减排任务，而且在供热过程中实现了碳的零排放，更有利于在风能资源极为丰富的内蒙古地区推广使用。

    弃风现象严重

    “内蒙古风能资源非常丰富，风电发展非常迅速。然而，冬季风电场的弃风现象非常严重，约占年发电量的20%~30%。”2月15日，在前往锡林郭勒盟苏尼特右旗朱日和工业园区的途中，中国国电中商苏尼特右旗风电场负责人石占山指着公路两旁数十台风力发电机告诉记者，“根据气象部门的预报，今天的风力达到五六级，风速可达11米/秒，风电场能够满负荷发电。但是，你看，这些风力发电机只有几台在运转。这么好的风能资源被白白浪费，真是太可惜了，这就是明显的弃风现象。”

    据介绍，蒙西电网目前总装机容量为4200万千瓦，其中风电装机容量达到730万千瓦。由于受到500千伏输送能力和超高压电网经济输送距离的制约，内蒙古电力无法实现更大规模外送，而且无法将多余的电力配置到更远距离的市场。以苏尼特右旗为例，目前，该旗建有6家风电场。但是，由于受到客观原因的限制，发出来的电量不能全部输送上电网，所以导致很多风力发电机闲置，不能满负荷发电。

    弃风供热试验成功

    冬季风电场弃风现象严重，石占山看在眼里、急在心里。“2010年，我突然产生了一个想法：利用弃风储热供热。风能的最大特征是时有时无、极不稳定，如何实现无风期的供热是首要解决的问题。众所周知，电能可以储存，但受到很多客观条件的制约。例如化学储能、抽水储能、机械储能等，都存在造价高、系统复杂、容量有限的问题。”

    石占山和技术人员在一次次的理论推敲后认识到，相比电能储存困难而言，热能的储存比较容易。任何物体都具有吸热、储热和放热的功能，只要找到合适的储热物体，就可以将电能转变成热能进行储存，从而解决无风期的风电供热问题。

    “为了实现利用弃风供热这一目标，我们做了大量的研究和试验，最终找到了储热能力很强的储热剂。这种储热剂是绝缘体，储热能力是水的16~18倍。”经历了一次次的失败，石占山和技术人员最终突破重重困难，试验取得了成功。

    2011年10月份，中国国电中商苏尼特右旗风电场2000平方米综合楼采用弃风储热供热的试验取得成功。同年12月份，石占山又组织技术人员对苏尼特右旗森林公安局3000平方米办公楼的供热系统进行改造，将原来的燃煤供热系统改为电储能供热，试验也取得成功。

    石占山说：“从供热效果上看，我们对2000平方米综合楼的供热系统进行改造后，完全利用弃风储热供热，各种参数达到了设计要求。储热7小时可以持续供热26个小时，出水温度为65摄氏度，回水温度为45摄氏度，室温达到24摄氏度，暖气片温度为58摄氏度。从供热电耗上看，2011年10月23日22时~11月1日22时，一共耗电9490度，每平方米日耗电约为1度。”

    中国国电中商苏尼特右旗风电场2000平方米综合楼弃风储热供热试验成功后，石占山以“弃风风能热电联供系统”为名称，于2011年10月8日向国家知识产权局申请了专利。同年10月25日，国家知识产权局正式受理了此项申请。

    符合节能减排要求

    2月15日，在苏尼特右旗森林公安局锅炉房，中国国电中商苏尼特右旗风电场的技术人员向两位群众代表介绍了弃风储热供热的相关原理。

    群众代表冯先生提出：“电储能供热与热水是否绝缘？能否发生漏电现象？”技术人员解释道，固体储热电锅炉的储热体与换热器是通过空气为媒介来传递热量的，因此电加热元件与热水是绝缘的，不存在漏电问题。另外，储热体通过空气与换热器的热量交换是在无压条件下进行的，使用更安全。

    石占山表示，弃风储热供热系统采用了全智能化自控装置，操作简单，在全自动运行下可以实现无人值守。其采用的触摸屏方式为全中文界面，锅炉运行状态一目了然。最主要的是节能环保，碳的零排放是弃风供热系统的一大亮点，完全符合国家节能减排的要求。

    列入政府重点发展项目

    2011年10月31日，本报曾对苏尼特右旗盛利、富华两家热力公司向居民违规收取供热入网费一事进行过报道。报道刊发后，苏尼特右旗政府高度重视，将供热公司、用户代表召集在一起，组织召开协调会，研究解决供热问题。苏尼特右旗副旗长锡林曾经表示：“2012年，我们准备再引进两家热力公司。这样，苏尼特右旗就有4家热力公司了，用户的选择余地会更大，热力公司的服务和价格也会更好更合理。”

    弃风储热供热试验的成功，无疑给苏尼特右旗的热力公司带来了竞争压力。群众代表冯先生对记者说：“前几年，我们小区的供热情况一直不好，本地的两家热力公司处于垄断地位，老百姓在供热问题上没有选择权。如果弃风储热供热能在旗里全面推广，老百姓就有了一定的选择权，也能促进供热企业提高服务质量。”

    锡林副旗长告诉记者：“旗委书记巴特尔、旗长布仁非常重视弃风储热供热项目。这个项目既可以缓解风电发展的突出矛盾，又能协助电网调峰，同时还可以完成节能减排任务。目前，旗里已经将该项目列为重点发展项目，并且计划推广使用。”

    用电价格很关键

    对于弃风储热供热用电的价格，石占山告诉记者：“弃风储热供热一组设备可以带动8000平方米左右的供热面积，而设备的占地面积只有30平方米左右，几组设备可以同时安装。如果有关部门能够批准实施低谷电价优惠政策，弃风储热供热的电价可以降至0.15元/度。这样算下来，1平方米供热面积一个月也就是花5元左右。这与传统的供热价格相比，优势相当明显。”

    记者在采访中了解到，苏尼特右旗森林公安局办公楼虽然使用了弃风储热供热设备，但用的电属于商业用电，价格执行标准为0.684元/度。这样一来，供热总价就会大大提高。对此，石占山表示：“国内其他省份已经开始实行峰谷电价和低谷电价了：每天8时~17时为居民用电高峰期，这一时间段执行的电价为峰谷电价；而每天22时~次日6时为居民用电低谷期，这一时间段执行的电价相对较低，被称为低谷电价。当然，峰谷、低谷时间段会根据地域的不同，划分上也有区别。如果，自治区相关部门能够实行低谷电价优惠政策，那么，我们就可以利用弃风在用电低谷期多发电，然后将电输送给电网，再以低廉的价格卖给用户。这样一来，用户掏的电价就会相对便宜。”

    令石占山欣慰的是，今年1月6日，苏尼特右旗政府就弃风储热供热一事已经给自治区发改委发函，希望给予支持，并且协调相关问题，加快弃风储热供热项目的推广速度。