高风电渗透区域能源系统的电热设备经济优化配置

我国风电多采用集中式开发、远距离输送的发展模式。然而,我国电网建设相对滞后、热电联产机组冬季"以热定电"运行严重影响到区域电网对波动性可再生能源的消纳,造成北方地区许多风电场在供暖季出现严重弃风。适度发展集中式电供热、充分挖掘燃煤供热机组参与电网调节的潜力,能够有效促进风电消纳并减少系统的总运行能耗。对于接入高比例风电的北方某典型区域能源系统,配置一定容量的乏汽余热回收热泵和电锅炉能够显著降低风电场的弃风率并带来可观的经济收益。本文以区域能源系统电热改造项目在整个供暖季的净收益最大为目标,对新增电热设备的最优装机容量进行遗传优化。案例计算表明:设备优化配置容量受可变投资成本的影响较大、同时配置一定容量的余热回收热泵和电锅炉能够取得最佳的经济效益。此外,由于电热设备投资的边际收益递减,完全消除弃风并不经济。