张家口、甘肃等多地积极布局弃风弃光清洁供暖
2017年冬季，北京的雾霾似乎变得格外温柔，中国首都也似乎要逐步摆脱“霾都”的称号。
2017年冬季，北京的雾霾似乎变得格外温柔，中国首都也似乎要逐步摆脱“霾都”的称号。从数据上来看，截止今年10月底，北京二氧化硫累计浓度为13微克/立方米，其PM2.5浓度连续7个月低于60微克/立方米，达到历史最好水平。究其原因，一系列“煤改清洁能源”的供暖方式无疑是这场蓝天保卫战最强有力的武器。然而令人遗憾的是，在今冬“煤改气”进程中，北方地区因多重原因遭受了“气荒”、“气紧”等问题，为今冬供暖笼上了一层阴影。
事实上，清洁供暖并不局限于天然气供暖，还包括电、地热、生物质、太阳能、工业余热、清洁化燃煤（超低排放）、核能等清洁化能源供暖。针对供暖改造方式，中央也提出了“宜气则气，宜电则电”的原则。
对比天然气明显的保供压力，三北地区每年弃风弃光问题却一直很突出，大量风电及太阳能电力被白白浪费。一边面临较大缺口，一边能源过剩白白浪费，为此，河北、新疆、甘肃、吉林等地近年来纷纷推进弃风弃光供暖改造项目，使可再生能源电力消纳与北方地区清洁供暖相互促进。
清洁供暖渐成解决“弃”字问题的重要途径
风电清洁供暖主要是在弃风限电的严重的“三北”地区，利用弃风电量加热电锅炉，再通过热网输送到用户家中：一方面可提高风电消纳能力，缓解用电低谷时段风电并网运行困难的问题，另一方面促进能源利用清洁化，改善空气质量。
根据国家能源局发布的数据，2016年全年弃风电量达497亿千瓦时，这一数据是2014年的4倍。其中，弃风主要集中在甘肃、新疆、内蒙古、吉林和黑龙江五个地区，近三年弃风量接近800亿千瓦时，相当于天津市2015年全年的用电量。
案例：河北张家口积极实行风电供暖 有效缓解弃风问题
张家口也是华北地区“弃风电、弃光电资源”的集中地区之一，从2006年开始，便有风电、光伏企业在此布局。截至2016年底，张家口共有风电装机805万千瓦，并网784万千瓦；光伏发电装机并网300万千瓦，但与之对应的是区内电网最大负荷仅为185万千瓦，现有的可再生能源对外输送能力不足400万千瓦。2016年弃风电量达到16亿千瓦时，弃风率超过了10%。
“张家口对可再生能源的消纳能力有限，尽管我们做了很多努力，但本地消纳仅占全市发电量的35%，大部分电力需要外送到京津冀等地消纳，但电网现有的3条外送通道远不能满足可再生能源发展需求。”张家口市市长武卫东在接受全国政协人口资源环境委员会的一次调研时表示。
为促进风电当地消纳，减少弃风电量，2017年3月，河北省政府制定《河北省城镇集中供暖专项实施方案》，方案建议，张家口应大力发展电能供暖。
7月份，国家能源局就河北省内张家口风电清洁供暖示范有关事宜发布复函，继续助力张家口地区风电供暖，缓解弃风问题。文件中提到，2017年张家口启动尚义县、怀来县、崇礼区、经开区509万平方米的风电供暖试点，项目优先利用张家口地区已建设的存量风电项目，且严禁采取奖励发电量的方式开展清洁供暖，截止今年初，张家口参与风电供暖试点的装机规模约占到风电总装机的30%以上，弃风电量有了更为可行的就地消纳途径。
未来，清洁供暖方式将在更大范围内促进弃风弃光电力消纳。今年11月，国家发改委和能源局联合发布的《解决弃水弃风弃光问题实施方案》中提到，解决弃风弃光问题要加快实施电能替代，其中居民采暖是重要领域之一。方案建议，在风能、太阳能资源富集地区，积极推进各种类型电供热替代燃煤供热，重点利用低谷电力发展集中电供热，鼓励建设具备蓄热功能的电供热设施。鼓励风电等可再生能源电力富集地区开展可再生能源电力供暖专项交易，实现可再生能源电力消纳与北方地区清洁供暖相互促进。
实现清洁供暖目标的现实要求
日前，国家发改委、能源局等十部委共同发布《北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021）》（以下简称《规划》），对北方电供暖、地热供暖、生物质供暖、太阳能供暖、天然气供暖等做出了具体安排。
《规划》对电供暖目标提出要求，截止2021年底，电供暖（含热泵）面积达到15亿平方米，其中分散式电供暖7亿平方米，电锅炉供暖3亿平方米，热泵供暖5亿平方米。城镇电供暖10亿平方米，农村5亿平方米。电供暖带动新增电量消费1100亿千瓦时。
其中，电供暖发展路线及适用条件进一步表明，可再生能源消纳压力较大，弃风、弃光问题严重，电网调峰需求较大的地区适合采用电锅炉供暖。由此能够预见，弃风弃光电量供暖将在部分地区清洁供暖目标实现过程中发挥重要作用。
案例：“电化新疆”全速推进 助力清洁供暖目标实现
新疆风、光资源优势明显，清洁供暖已成为当地政府重点支持的民工生程。今年9月份消息，新疆已编制完成《自治区可再生能源清洁取暖方案(2017年—2021年)》。规划要求到2021年，全疆可再生能源取暖面积达到3800万平方米左右，可再生能源供热将节约117万吨标准煤。目前，“电化新疆”正在全速推进，加快建设以电为中心的清洁、低碳、高效的新型能源体系。预计2017～2018年供暖季结束前，全疆清洁取暖采暖面积将超过千万平方米。
为实现方案目标，自治区结合可再生能源电力消纳，重点解决弃风弃光问题，推行清洁电力供热，利用富余可再生能源电力替代燃煤供热，因地制宜推广可再生能源电力与地热及低温热源结合的综合性绿色供热系统，提高清洁电力就地消纳利用。
截至目前，国网新疆电力已累计推广集中电供暖项目1212个，供热面积达到370万平方米。其中，在乌鲁木齐、塔城、阿勒泰等地试点风电清洁供暖项目10个，供热面积113.6万平方米，实现了清洁供暖的大规模推广应用。
仅在2016～2017年采暖季，新疆乌鲁木齐已投运的4个风电清洁供暖项目，共使用并网弃风电量6580.54万千瓦时。截至目前，乌鲁木齐累计推广电采暖面积450万平方米，在全疆处于领先地位。预计2017～2018年供暖季结束前，乌鲁木齐清洁取暖采暖面积将达500万平方米，有效助力全疆清洁供暖目标的实现。
弃风弃光+蓄热式供暖技术前景无限
白色风机在戈壁滩上徐徐转动，太阳能面板在阳光下熠熠闪光，此景孕育着一场供暖方式的变革。今冬甘肃、吉林多地采用弃风电量供暖，为当地居民打造了一个清洁暖冬。
据国网吉林电力介绍，风电大发的时节也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。吉林冬季供暖期长达167天，占全年的46%，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，风电平均利用小时数低于全国平均值。
而如今，吉林多地实行风电清洁供暖，利用夜间原本要弃掉的风电对电锅炉进行加热，再将热能交换给热力公司，最后温暖千家万户。
“以前我们这儿都是烧煤供暖，到了晚上经常停热，早上起来屋里摸哪儿都是冰凉的。现在好了，整个冬天屋里24小时的气温都恒定在24摄氏度。我家里70多平方米，每年交上1700多元的取暖费，就能享受到这样温暖的冬天了。”吉林当地居民如此感叹。
同样，甘肃也遭受弃风弃光困扰。根据西北能源监管局于今年年初公布的2017上半年西北区域新能源并网运行情况通报数据显示（下图），甘肃的弃风弃光率远高出西北其他省区，风电弃风率、光伏弃光率分别达到34.7%、24.1%。
而今冬甘肃风电供暖试点因良好的供暖示范作用被接连报道。瓜州风电供暖项目是甘肃首个大型风电供暖示范项目，该项目采用高压电极锅炉+蓄能技术方式，新建供暖面积160万平方米的电锅炉供热系统，改建供暖面积140万平方米的“煤改电”项目。
该项目覆盖区域下的某小学老师感慨，“现在的暖气比往年热得快，室内温度一直保持在24摄氏度，再不用为孩子们的取暖问题犯愁。”
据吉林一家热力公司介绍，弃风供暖项目是利用高温承压蓄热式电锅炉实现制热及蓄热，通过电流给每台锅炉中的电阻丝加热管加热，利用夜间的低谷电量给水加热到150摄氏度左右，再通过板式换热器，将热能交换给热力公司的二次热水网，为百姓提供恒温供暖。该公司加热站共有9台电锅炉，一天消耗9万千瓦时电量，一个采暖期共耗电1400万千瓦时，而这正是以前白白丢掉的弃风电量。
有业内人士表示，弃风弃光供暖涉及电站、电网和用电企业，需三方达成一致才能最终促成。目前甘肃、吉林多地都已经有示范，用弃风电直供加热水箱供暖。风电弃风一般在电网谷时段最多，建议采用蓄热式的供暖技术，达到移峰填谷的目的。受此启发，结合熔盐储热罐来代替水箱，在体积、压力、占地、成本等方面将带来极大地便利，清洁能源弃风弃光供暖将面临更大的市场。
