主题：【原创】综合思路利用新能源之一 风力-煤炭联合发电 修订 -- hansens

综合利用新能源的思路

各种能源有各种不同的特点，以综合协调的思路来利用能源，是能源利用的必由之路。这里提出几个综合利用风能的思路

风能是现阶段在水能之后第二个可大规模低成本开发的能源，装机成本已经低于火电，但是风能也有一些固有的缺点，主要有能量密度低、分布不均衡、风力不稳定。

中国风能的特点：

1、蕴藏量大：中国的陆地可开发风能约为8亿千瓦，其中大约一半在内蒙有3-4亿千瓦时，接近现在国内发电装机量5亿千瓦时

2、由于风电的不稳定性（很可能在用电高峰的时候完全没有风、完全无法控制风电功率），风电占电网容量的比例不能超过10%。按照2008年华北电网装机容量为1.4亿千瓦计算（网内绝大部分为火电，西电东送约2000万千瓦，也大部分是火电）能入网的电量小于1400万千瓦。导致内蒙的风能大部分无法利用。

3、由于风电的不稳定性，不适合长距离输电（一方面是浪费输电线路容量，一方面是远距离电源的不稳定性，更容易导致电网浪涌之类的不稳定性）。

一、 风能、煤炭联合发电： 基本思路是用最简单的直流风电机，风电场直流输送到火电站，用风电给锅炉的循环水加热，燃煤锅炉根据水温情况补充加热（保持出口温度的温度），推动汽轮机发电。

该方式有以下优点

优点：

1、 风电机、风电场设计制造简单。由于整个风电场的负载只用于加热水，实质上负载就是一个电阻（相当于整个风电场来烧一个热得快，对风电场发电量从0-100%的各种情况都完全的鲁棒，并且对电压、电流的波动完全不敏感）。所以风电机风电场不需要复杂的频率同步、虚功平衡等电协调系统，制造简单成本低，并且不存在与电网适配的问题。

2、 可以保证稳定输出：系统以燃煤锅炉来平衡风电场的功率不稳定性，以此保证稳定的输出。整个系统相当于把原来的燃煤锅炉改造为两级锅炉，第一级用风电（不稳定），第二级用燃煤（根据第一级的功率情况调整燃烧功率），用第二级的可调整性保障整体输出的稳定性。

3、 在技术上与传统的燃煤电厂保持高度的继承性，实际上只是需要在传统燃煤电厂循环过程进行微调就行（增加电加热预热和提高燃煤锅炉的可调性这两部分都在技术上都比较简单）。

但是该方案也有一些缺点：

1、 直流发电风电场只能专用，难以直接接入电网。

2、 与风电直接上网相比，有一个电能-热能-电能的转换过程，能量损失预计要超过60%。

3、 一个100万千瓦的风电-燃煤混合机组可能只能配套一共50万千瓦的风电场（这部分为估计，因为考虑到燃煤锅炉可能只能在50%-100%火力之间调节，因此一个100万千瓦的机组只能配套一个50万千瓦的风电场），配套成本很高。

发展构想：

内蒙古，不仅仅是中国风电资源最丰富的地区（可开发风电资源4亿千瓦时），而且也是煤炭资源丰富的地区（2008年内蒙煤炭探明储量为6583.40亿吨，居全国第一），并且和京津塘华北负载中心比较接近，非常适合建立这样的联合循环电厂。

中国的风电分布

内蒙古煤矿分布

有此得天独厚的资源，可以在内蒙建立风电场-----以近距离直流输电到煤矿的坑口电厂---- 以风电、煤炭联合电厂输出稳定的电流输送到临近的京津地区负载中心。

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