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
家园 为什么不直接电解水呢？ 为什么不直接电解水呢？以压缩氢气调峰谷。所产氢气管道输送民用或者发电。
家园 我也三楼赫然兄一样，对您这个风煤联合实在不看好。 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。1.风力资源丰富的地方，不一定有煤，有煤的地方不一定有水，您这设想这种情况要求太高。
2.风力发电场的确功率不稳定，但如果并入电网和燃煤机组配合，风电尽量发带基本负荷，由燃煤机组调峰，在当前电网中投入AGC机组比较多的情况下，问题不大。如果电网承认不了波动，也不必非得建那么多风电场啊。不能长距离输送，从工业布局上考虑，就近分布利用也可以啊。
3.电能转换成热能差不多100％，热能再转换成电能，效率大概40％，您说的损失60％是差不多的。既然如此，何必白白浪费这60％？
4.您的意思大概是风力发电不稳定，用来加热水是允许的。您的说法大概是代替锅炉尾部烟道的省煤器。一年里面风力有丰有枯，如果省煤器按风力小的时候设计，那风力大的时候势必会浪费，要停一些风电机组，这就偏离利用风电初衷了。如果省煤器按风力大时设计，那风力小时，省煤器出口温度又低了，燃煤机组负荷又受影响，电网缺电也不能及时带负荷。即使取中间值，省煤器出水温度不随锅炉负荷波动而随外界（风能大小）波动，对锅炉燃烧调整锅炉安全本身也是不利的。燃煤机组检修必须停风电场，风电场较大规模检修也会影响燃煤机组，太不可靠。
5.如果电加热代替了省煤器，那排烟温度又会升高，造成热污染，浪费热能，这种用高品位能量排挤低品位能量的设计思路是外行思路。
6.建设风电场耗用那么多的钢材用这种方式来用，甚至不如增加一级再热，增加一次回热经济、可靠。
总之，我觉得您这个设想不用费心思修改了，您还是放弃吧。
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 不是这样的。 1.风力资源丰富的地方，不一定有煤，有煤的地方不一定有水，您这设想这种情况要求太高。
内蒙古有4亿千瓦时的风能，有6583．4亿吨的煤炭居全国首位，到是比较缺水，不过如果是用风冷机组还是没问题的。这个方案在别的地方不合适，但是在内蒙是合适的。
2.风力发电场的确功率不稳定，但如果并入电网和燃煤机组配合，风电尽量发带基本负荷，由燃煤机组调峰，在当前电网中投入AGC机组比较多的情况下，问题不大。如果电网承认不了波动，也不必非得建那么多风电场啊。不能长距离输送，从工业布局上考虑，就近分布利用也可以啊。
风电不稳定，所有不能做基本负荷，只能在电网调节范围内做补充。国内现阶段是5%，国际上最先进是10%。中期可能可以到20%。但是如果电网的可调节性没有巨大的进步，在电网中的比例不可能占比太高。
如果不利用风电，就得利用别的电力，现在北方可靠的大规模电力，也就是煤炭、和核电了。但是核电的可调节性更糟糕，一般都是满负荷发电不调节的。不能利用的风能是浪费，并且必须用更不环保的能源替代。
分布利用是条件的，为什么发展那么多年北京还是比内蒙繁华的多。
3.电能转换成热能差不多100％，热能再转换成电能，效率大概40％，您说的损失60％是差不多的。既然如此，何必白白浪费这60％？
直接利用风电，只能开发5%。其他的95%无法利用，这种情况下，即使损失60%，把其他95%利用起来，利用率也提高到了40%以上，有巨大的不同。
4.您的意思大概是风力发电不稳定，用来加热水是允许的。您的说法大概是代替锅炉尾部烟道的省煤器。一年里面风力有丰有枯，如果省煤器按风力小的时候设计，那风力大的时候势必会浪费，要停一些风电机组，这就偏离利用风电初衷了。如果省煤器按风力大时设计，那风力小时，省煤器出口温度又低了，燃煤机组负荷又受影响，电网缺电也不能及时带负荷。即使取中间值，省煤器出水温度不随锅炉负荷波动而随外界（风能大小）波动，对锅炉燃烧调整锅炉安全本身也是不利的。燃煤机组检修必须停风电场，风电场较大规模检修也会影响燃煤机组，太不可靠。
你没有理解我的意思，我的设计是，用可以灵活调节燃烧量的锅炉来调节风电的不稳定性，风力大，那就少少点煤炭，风力小，就多烧点煤炭，保证总的输出的稳定性。现代的大型火电厂可以在50%-100%范围内调节，那也就是说可以完全平衡50%功率的风电场任何功率变动，及时风电场输出从0-100都不影响对电网的输出。区别只在于耗煤量的多少。
专门设计的锅炉系统可以考虑分散布置电加热系统，使得锅炉系统可以在30%-100%不同负载下良好工作。（这部分需要研发，但是没有大的技术困难）比如锅炉系统可以在完全不使用风电---到50%使用风电之间灵活条件，就能避免这个问题了。
另外，风电场和机组不是一对一的关系，应该是N对N的关系，可以灵活调节的。单个机组、风电场调整不影响其他的。
5.如果电加热代替了省煤器，那排烟温度又会升高，造成热污染，浪费热能，这种用高品位能量排挤低品位能量的设计思路是外行思路。http://www.ccthere.com/article/1900228#LB
不是取代省煤器，而是重新一体化设计锅炉系统。这些风电反正也无法直接入网利用，效率低点也是利用了
6.建设风电场耗用那么多的钢材用这种方式来用，甚至不如增加一级再热，增加一次回热经济、可靠。
增加再热也可以，不过需要前置控制，可能锅炉系统设计有些困难。
总之，我觉得您这个设想不用费心思修改了，您还是放弃吧。
和你再商榷
- 复 不是这样的。
家园 您的执着令我非常佩服。但还是要探讨 1.
内蒙古有4亿千瓦时的风能，有6583．4亿吨的煤炭居全国首位，到是比较缺水，不过如果是用风冷机组还是没问题的。这个方案在别的地方不合适，但是在内蒙是合适的。内蒙虽大，但适合作为电源点的地方是有限的。制约因素很多，除了水、煤，还有电源点在电网中的分布，因为考虑靠近风场，再去掉一些不适合的，我说“您这设想这种情况要求太高”持论也不算过苛。风冷机组牺牲了效率，比其他机组就少了循环水蒸发损失，别水耗一点也不少，是种迫不得已的做法，考虑到未来煤价走势，这不是未来发展方向。
2.
风电不稳定，所有不能做基本负荷，只能在电网调节范围内做补充。国内现阶段是5%，国际上最先进是10%。中期可能可以到20%。但是如果电网的可调节性没有巨大的进步，在电网中的比例不可能占比太高。如果不利用风电，就得利用别的电力，现在北方可靠的大规模电力，也就是煤炭、和核电了。但是核电的可调节性更糟糕，一般都是满负荷发电不调节的。不能利用的风能是浪费，并且必须用更不环保的能源替代。分布利用是条件的，为什么发展那么多年北京还是比内蒙繁华的多。我说风电带基本负荷是错误的，应该说风电和水电一样，有条件尽量发，还要大力开发风电在内的可再生能源，并设法送出去，但尽管风电和水电无燃料成本，但它们的特点决定了绝不是越多越好。这也是您这个联合系统设计的初衷。节约和浪费是相对的，就看技术经济条件。
3.
直接利用风电，只能开发5%。其他的95%无法利用，这种情况下，即使损失60%，把其他95%利用起来，利用率也提高到了40%以上，有巨大的不同。这段我没看懂，您说直接利用风电是指什么。是把风能的5%转换成电能？还是风电转换成其他能量？具体风力发电设备的效率是多少我并不清楚，如果说是把“风能的5%转换成电能”，那也决不意味着其他的95%就有可能全部转换，恰如热机把热能转换成电能必须要付出冷源损失的代价，有卡诺循环热效率公式在，不可能100%。如果您说的意思是“还是风电转换成其他能量”风电和核电煤电是一样的。
4.
你没有理解我的意思，我的设计是，用可以灵活调节燃烧量的锅炉来调节风电的不稳定性，风力大，那就少少点煤炭，风力小，就多烧点煤炭，保证总的输出的稳定性。现代的大型火电厂可以在50%-100%范围内调节，那也就是说可以完全平衡50%功率的风电场任何功率变动，及时风电场输出从0-100都不影响对电网的输出。区别只在于耗煤量的多少。专门设计的锅炉系统可以考虑分散布置电加热系统，使得锅炉系统可以在30%-100%不同负载下良好工作。（这部分需要研发，但是没有大的技术困难）比如锅炉系统可以在完全不使用风电---到50%使用风电之间灵活条件，就能避免这个问题了。另外，风电场和机组不是一对一的关系，应该是N对N的关系，可以灵活调节的。单个机组、风电场调整不影响其他的。既然如此，何不上网？在电网上风电煤电平衡只是个简单的负荷平衡即频率问题，您说这种锅炉，电加热器是加热锅炉给水的，不是省煤器，应该是水冷壁了？怎么设计，以我外行眼光看，肯定不能直接拿现代锅炉来用，到底怎样做，您也该好好研究一下。但肯定比上网平衡负荷难度大的多，现有技术也不能移植。
5.
不是取代省煤器，而是重新一体化设计锅炉系统。这些风电反正也无法直接入网利用，效率低点也是利用了比邻的火电厂电能送的出去，风电也能，怎么能说无法利用呢？
如果有机会，您可以和电力方面的专家再探讨一下，我是外行随便说说。您热情是非常珍贵的。
家园 说实话你的确不太了解电力行业 1、 内蒙虽大，但适合作为电源点的地方是有限的。制约因素很多，除了水、煤，还有电源点在电网中的分布，因为考虑靠近风场，再去掉一些不适合的，我说“您这设想这种情况要求太高”持论也不算过苛。风冷机组牺牲了效率，比其他机组就少了循环水蒸发损失，别水耗一点也不少，是种迫不得已的做法，考虑到未来煤价走势，这不是未来发展方向。
风冷机组是基本不耗水的，但是效率会损失3%-5%。具体的你可以Google一下。
电源点的布置应该是在煤矿，所谓的坑口电厂。风电场稍远点是可以的，输电相对简单。你看看我上面的风能分布图和煤矿分布图，这两者基本是重合的。另外，内蒙主要的煤矿距离北京不超过500公里，很近了。
2、 我说风电带基本负荷是错误的，应该说风电和水电一样，有条件尽量发，还要大力开发风电在内的可再生能源，并设法送出去，但尽管风电和水电无燃料成本，但它们的特点决定了绝不是越多越好。这也是您这个联合系统设计的初衷。节约和浪费是相对的，就看技术经济条件。
如果是“有条件尽量发”，那这个条件就是最大占电网总容量的5%，中期可能可以到10%，具体到华北电网总容量是1.4亿千瓦，5%就是0.07亿千瓦。也就是说，内蒙风电总资源量4亿千瓦的1.75%。其他98.25%的风能无法利用。你看是不是浪费？
3、 这段我没看懂，您说直接利用风电是指什么。是把风能的5%转换成电能？还是风电转换成其他能量？具体风力发电设备的效率是多少我并不清楚，如果说是把“风能的5%转换成电能”，那也决不意味着其他的95%就有可能全部转换，恰如热机把热能转换成电能必须要付出冷源损失的代价，有卡诺循环热效率公式在，不可能100%。如果您说的意思是“还是风电转换成其他能量”风电和核电煤电是一样的。
这条意思我没有说清楚，请看上面一条。
4. 既然如此，何不上网？在电网上风电煤电平衡只是个简单的负荷平衡即频率问题，您说这种锅炉，电加热器是加热锅炉给水的，不是省煤器，应该是水冷壁了？怎么设计，以我外行眼光看，肯定不能直接拿现代锅炉来用，到底怎样做，您也该好好研究一下。但肯定比上网平衡负荷难度大的多，现有技术也不能移植。
电加热是最简单的，可以直接在管道外侧分散布置电炉，甚至直接布置在锅炉里面这都没有什么技术难度。热得快有难度吗？最多是控制规律需要实践积累
5.不是取代省煤器，而是重新一体化设计锅炉系统。这些风电反正也无法直接入网利用，效率低点也是利用了
比邻的火电厂电能送的出去，风电也能，怎么能说无法利用呢？
参考第二条
家园 呵呵。这个行业我不大懂，但我恰恰对你说的话题懂一些。 风冷机组和其他机组不同的是：风冷机组用大气冷却凝汽器。而其他的机组，凝汽器冷却用水是开放式的--海水，封闭式的--循环水。风冷机组节省的就是循环水的蒸发这一部分损失。电厂的确是个耗水大户。给您列举一下，想必您也明白。
1.工业水损耗--转动机械轴承冷却水，必须单独设一系统，在内陆也要设冷水塔降温，在沿海可以用换热器用海水冷却。用冷水塔就有蒸发的损失。这不大。
2.锅炉排污--为了维持合格的蒸汽品质，排污不能不排。
3.制备除盐水的损耗--用老式的阴床阳床混合床会有损耗，用反渗透也不小。
4.锅炉除渣--除非循环流化床锅炉，煤粉炉除渣要耗水。
5.脱硫--现在上大机组必须带脱硫岛，如果用最成熟的石灰石-石膏湿法脱硫，水耗大的吓人。如你所说，如果排烟温度将不下来，那光水费这个机组也掏不起。
其他的我保留意见不评论了。
家园 2006年的水平，风冷机组比湿冷机组节水80% 2006年的报告，60万千瓦机组耗水指标从1500立方米每小时，下降到300立方米每小时，降幅80%
随着技术进步还可以进一步降低。
另外说道内蒙并不是非常缺水，至少河套地区就不缺水。
报告全文如下
http://www.chppch.com/pdf/016.pdf
家园 300立方米每小时算不错的了。 进一步降低就比较难了，不能只建一台机组吧。一个例子，我们本地区一电厂海水冷却，淡水每小时约600t/h，10年时间抽干了一个水源地，只能用另外一个水源地供水。本地是个风调雨顺的好地方，但遇到大旱的时候争水问题还是比较突出。我们农民对电厂意见还是很大的。
楼歪了，问题不是风冷机组，还是好好考虑您那个风电加热。呵呵。
家园 海水淡化 是否可以把电输到渤海边，进行海水淡化产生淡水。晚上开工，白天电能紧张时停工或减产。也可以部分缓解北方缺水的问题。
- 复 海水淡化
家园 有啊，不过不太合算。 家园 晚上的电用来生产淡水 文章中提到电价高是淡化水价高的主要原因。我的意思是把晚上的电用来生产淡水，白天就减产。这样既可以把晚上的电利用起来，又可以解决部分淡水问题。或者淡水厂直接到内蒙去办风力发电站，白天的电并入电网，晚上的电自己生产淡水。
家园 这样组织生产可以啊。 本来白天晚上有较大的用电峰谷差，如果停机调峰，对机组寿命有影响，而且有一定的消耗，如果高耗能的海水淡化设备在夜间运行，可以降低一定的成本，很好啊。淡水厂直接到内蒙去办风力发电站，白天的电并入电网，晚上的电自己生产淡水。 貌似内蒙那里有水多半是淡水，不是咸水吧。风电利用的办法很多，楼主老兄的说法太新奇。
家园 等到这种工业装置建起来了 给你的电价就不会是这种调峰电价了。否则其他人也可以要求这种峰谷电价。然后就热闹了。
另一方面，工业装置建设，如果只能进行半负荷生产，其投资回报率会很差，其浪费的资金成本很可能会高于电价的差额，在经济上不划算。能源资源类的项目里面，占成本最大比例的往往不是什么原材料，不是能耗，而是资金成本。
家园 村长内行。
家园 效率问题 风冷的效率有问题，至少在空调中是这样的。