风电供热提高低谷风电消纳能力评估
不同电力系统调度模式的风电消纳能力分析
不同电力系统调度模式的风电消纳能力分析张津;卢锦玲;周松浩【摘要】As the key to solve the problem of wind power accommodation, analysis of wind power accommodation ability is of great importance to promote its development. From the perspective of power system scheduling and op-eration and taking the increasing trend of wind power installed capacity into consideration, three different dispatch modes, known as wind power accommodation ability of conventional economic dispatch, minimizing wind power curtailment dispatch and environmental economic dispatch, are simulated under different penetration levels of wind power. The utilization rate and accommodation capacity of the wind power are proposed to analyze the wind power accommodation ability. By comparing the influence of different dispatching modes on the wind power accommoda-tion ability, the obtained results are used for power system dispatch operation and decision-making in an auxiliary way. Besides, a method based on the above analysis is proposed to determine a reasonable integration level of wind power for the wind power development planning and wind power accommodation analysis. Finally, ten-unit test system with wind farm is taken as an instance to validate the analysis.%电力系统风电消纳能力分析是破解风电消纳难题，促进风电健康发展的重要途径。
考虑网络安全约束的实时风电消纳能力评估
考虑网络安全约束的实时风电消纳能力评估一、本文概述随着全球能源结构的转型和清洁能源的大力发展，风力发电作为一种重要的可再生能源形式，在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
风电的大规模接入给电力系统的稳定运行带来了新的挑战，特别是在实时风电消纳能力方面。
网络安全作为电力系统稳定运行的基础，对风电消纳能力的评估具有重要影响。
本文旨在研究考虑网络安全约束的实时风电消纳能力评估方法，为电力系统的规划、运行和管理提供理论支撑和实践指导。
本文将对风电消纳能力的概念进行界定，明确风电消纳能力的内涵和影响因素。
在此基础上，分析网络安全对风电消纳能力的影响，揭示网络安全约束与风电消纳能力之间的内在联系。
本文将建立考虑网络安全约束的实时风电消纳能力评估模型，该模型将综合考虑风电出力预测、电网运行状态、电力市场需求等多方面因素，以实现风电消纳能力的准确评估。
本文将探讨如何运用先进的算法和技术手段，提高评估模型的精度和效率。
本文将通过案例分析，验证所提评估方法的有效性和实用性，为电力系统的实际运行和管理提供有益参考。
本文的研究不仅有助于提升风电消纳能力评估的科学性和准确性，还有助于推动风电产业的可持续发展，为构建清洁、高效、安全的电力系统贡献力量。
二、风电消纳能力的理论基础风电消纳能力评估的核心在于理解风电的特性和其与电网运行的交互方式，同时还要考虑网络安全约束。
在理论层面，风电消纳能力受多个因素影响，包括风电出力的随机性和波动性、电力系统的调度运行策略、以及电网的传输和分配能力等。
风电出力具有随机性和波动性，这是由风能的自然特性决定的。
风速的随机变化导致风电场输出功率的实时波动，进而对电网的稳定运行和电能质量产生影响。
在评估风电消纳能力时，必须考虑风电出力的不确定性。
电力系统的调度运行策略对风电消纳能力具有重要影响。
调度策略需要平衡风电出力与电力需求，同时确保电网的安全稳定运行。
调度策略的优化能够提升风电消纳能力，减少弃风现象，提高风电利用率。
考虑风电消纳的峰谷分时电价模型研究
现代电子技术Modern Electronics Technique2023年11月1日第46卷第21期Nov. 2023Vol. 46 No. 210 引 言《电力可靠性管理办法（暂行）》进一步指出电力工业的高质量发展、供电水平提高的全局要求，对于电力可靠性管理的成果在电力设备制造企业得到充分应用进行了鼓励。
一方面，大量研究结果表明，峰谷分时电价作为一种可以有效改善电力负荷曲线的手段，能够有效保障电力系统的稳定性和经济性；同时，峰谷分时电价能促进风电消纳，提高整体的风电消纳水平，大范围实施峰谷分时电价，可以有效减少能源消耗，改善能源结构[1⁃2]。
另一方面，由于全球能源短缺和环境恶化[3]和我国对电力可靠性提出更高标准，且风力发电具有不稳定性，合理利用风电改善电力负荷峰谷差已成为目前研考虑风电消纳的峰谷分时电价模型研究孔 峰， 杨金辉， 任恒君， 郑 旺， 张少华（华北电力大学 经济管理系， 河北 保定 071000）摘 要： 在充分发挥电力可靠性管理在电力供应保障工作中的基础性作用目标大背景下，考虑我国部分区域风电消纳不足和调峰能力有限所导致的电力结构不稳定，构建发电侧与需求侧联动的峰谷分时电价模型，探索出一种电网向发电企业收取“过网费”、需求侧与发电侧直接交易的新模式。
该模型根据电力需求价格弹性矩阵计算实施峰谷分时电价后的电力负荷，构建发电侧与需求侧约束条件，以火电机组平均发电成本为目标函数，综合考虑风电消纳影响，采用粒子群算法进行模型求解，并通过输配电价连接上网电价和用户电价，输电损耗电量连接发电量与用电量，达到发电侧与需求侧的联动。
算例分析表明，所建立的模型能更好地消纳风电，同时也提高了火电机组发电功率的稳定性和经济性。
关键词： 峰谷分时电价； 价格联动； 价格弹性； 风电消纳； 削峰填谷； 粒子群算法中图分类号： TN911.1⁃34； F714 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X （2023）21⁃0160⁃06Study on peak⁃valley time⁃of⁃use electricity price model consideringwind power consumptionKONG Feng, YANG Jinhui, REN Hengjun, ZHENG Wang, ZHANG Shaohua(Department of Economic Management, North China Electric Power University, Baoding 071000, China)Abstract ： In the context of giving full play to the basic role of power reliability management in power supply and guarantee work, a peak⁃valley time⁃of⁃use electricity price model of linkage between power generation side and demand side is constructed, and a new mode in which the power grid side charges the power generation enterprise the ″cross⁃network fees″ and the demand side directly trades with the power generation side is explored by taking into account the unstable power structure caused by the insufficient consumption and limited peak adjustment capacity of some areas in China. In the model, the power load after the implementation of peak ⁃valley time ⁃of ⁃use electricity price is calculated and the constraint conditions between the power generation side and the demand side are built according to the elastic matrix of the price of power demand. By taking the average power generation cost of thermal power units as the objective function, the influence of wind power consumption is taken into account comprehensively. The particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to solve the model. In addition, the transmission and distribution price is used to connect the on ⁃grid electricity price and the user electricity price, and the transmission loss of power is used to connect the power generation and power consumption, so as to achieve the linkage between the power generation side and the demand side. Example analysis shows that the established model can consume wind power better and improve the stability and efficiency of the power generation of thermal power unit.Keywords ： peak ⁃valley time ⁃of ⁃use electricity price; price linkage; price elasticity; wind power consumption; peak ⁃loadshifting; PSODOI ：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2023.21.029引用格式：孔峰，杨金辉，任恒君，等.考虑风电消纳的峰谷分时电价模型研究[J].现代电子技术，2023，46（21）：160⁃165.收稿日期：2023⁃06⁃05 修回日期：2023⁃06⁃27基金项目：国家自然科学基金项目（72101089）160第21期究的重点。
风电场风能资源测量和评估技术规定-发改能源[2003]1403号
![风电场风能资源测量和评估技术规定-发改能源[2003]1403号](https://img.taocdn.com/s3/m/31b67aca32d4b14e852458fb770bf78a65293a06.png)
风电场风能资源测量和评估技术规定正文：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 风电场风能资源测量和评估技术规定（国家发展改革委2003年9月30日发布发改能源[2003]1403号）第一章总则第一条为加强风电场风能资源测量和评估技术管理，统一和规范工作内容、方法和技术要求，提高工作成果质量，根据国家标准GB/T 18709-2002《风电场风能资源测量方法》和GB/T 18710-2002《风电场风能资源评估方法》，制定《风电场风能资源测量和评估技术规定》（以下简称本规定）。
第二条本规定适用于规划建设的大型风电场项目，其它风电场项目可参照执行。
第二章风能资源测量第三条测风塔位置和数量1、测风塔安装位置应具有代表性1）测风塔安装点应在风电场中有代表性，并且周围开阔；2）测风塔安装点靠近障碍物如树林或建筑物等对分析风况有负面影响，选择安装点时应尽量远离障碍物。
如果无法避开，则要求测风点距离障碍物的距离大于10倍障碍物的高度。
2、测风塔数量应满足风能资源评估要求测风塔数量应满足风电场风能资源评价的要求，并依据风场地形复杂程度而定。
对地形比较平坦的大型风电场，一般在场址中央选择有代表性的点安装1个70m高测风塔。
在测风塔70m和40m高度分别安装风向标测量风向，在10m、25m、40m、50m、60m和70m分别安装风速仪测量风速，在3m高度附近安装气压计和温度计测量气压和温度。
另外，在70m塔周围应再安装3-4个40m高测风塔，在40m测风塔的40m和25m高度分别安装风向标测量风向，在10m、25m和40m高度分别安装风速仪测量风速。
对地形复杂的风电场，测风塔的数量应适当增加。
风电接入配电网消纳能力分析研究
风电接入配电网消纳能力分析研究摘要：随着“十三五”时期国家对于新能源目标的积极推进，风力发电已经成为新能源发电的主要形式，但是风电出力具有随机性和间歇性的特点，并具有明显的反调峰特性。
随着风电大规模接入电网，从而给电网的安全稳定运行带来了新的挑战，准确的掌握电力系统对于风电的消纳能力，有助于科学合理风电场建设规划，更可辅助实际运行的调度决策。
从风电出力特性及负荷变化情况出发，分析了接入电网的风电消纳能力，并提出了简单计算风电消纳能力的计算原理，给出了电网消纳风电能力的建议。
关键字：风力发电；消纳能力；分析方法0.引言电力系统的风电消纳能力和电网的构架、负荷特性、风机出力特性、电网运行方式等因素密切相关。
预计到“十三五”末期我国的风电装机总量将达到1.5亿kW，未来我国风电将呈现大规模发展态势，风电消纳已成为社会普遍关注的焦点和电网调度运行迫切需要解决的重大问题。
根据湖州安吉电网网架结构与负荷发展现状，集中接纳较大规模的风电装机存在一些困难，本文通过对风能资源分布及相对位置，结合电网规划、风电规划，按照少量风电就近分散接入，大量风电集中送出，分级平衡消纳的原则，提出多种输出方案，并在一定的网架建设方案下，讨论了风电可接入电网的装机容量及对相应网架方案的安全性和适应性进行分析。
本文在总结吉安风电发展基本特点的基础上，分析了影响风电消纳的关键因素，并结合不同发电企业风电项目并网，提出了促进风电有效消纳的措施和建议。
1.研究思路及方法1.1研究思路中国风资源主要分布在“三北”地区以及江苏省、浙江省等东南沿海地区。
与国外风电多为分散式、小容量开发、接入中低电压等级、就地消纳的特点不同，大规模集中开发、中高压接入、远距离输送是中国风电的主要开发模式。
据统计，2015年底，我国已规划的7个千万千瓦级大型风电基地，装机容量达到145.1GＷ。
从风电分布地域来看，风能资源地理分布与电力负荷不匹配是风电发展的一大瓶颈，因此解决风电接纳问题的关键要素之一是电力外送及本地消纳。
低碳电力视角下的风电消纳问题李阳
低碳电力视角下的风电消纳问题李阳发布时间：2021-10-24T11:21:28.140Z 来源：《基层建设》2021年第20期作者：李阳[导读] 摘要：按照节能的要求，现代社会的发展不仅需要政策和效益的发展，还需要生态环保的可持续发展。
湖北能源集团麻城风电有限公司湖北黄冈 438300摘要：按照节能的要求，现代社会的发展不仅需要政策和效益的发展，还需要生态环保的可持续发展。
这就是为什么国家电网通过研究低碳电网，结合智能电网的运营特点和低碳发展战略，在发展的背景下对外部环境提出新的要求。
经济和安全可靠的环境。
智能电网支持低碳供电系统，以解决1000万千瓦电源梯级运行中的各种问题，在分析其功能特点和空气排放原因后，充分发挥低碳能源的作用。
提出了在遥远的将来减少风能的综合措施。
在现阶段，需要缓解改善风能本地化的问题。
根据新能源的区域分布和负荷特点，分析了这些措施的影响，并促进了新型供热和电力机车的发展。
定量和定性分析表明，替代能源在减少排放方面具有显著的效益，提高社会生活水平，促进地方经济可持续发展，恢复国家清洁能源计划。
关键词：低碳；电力；风电；消纳1、前言在低碳产业发展的背景下，能源经济将成为中国低碳电网发展初期低碳产业发展的主要动力。
在节能减排指标评估的基础上发展低碳能源作为连接发电和消费的网络节点，网络公司在低碳发展的新时代面临诸多挑战和风险。
鉴于人民生活水平的提高和能源需求的增加目前主要依赖煤炭资源；鉴于二氧化碳和其他污染物是在煤炭燃烧过程中产生的；影响周围人的空气质量和健康。
在此背景下，我们必须使用新能源和新技术，为了减少污染和创造和谐的环境，引入低碳电网可以在一定程度上解决这些问题。
低碳电力系统也面临着现实挑战。
为了确保低碳电网的顺利运行，还需要维护智能电网。
清洁无排放可再生能源，全球风能储量约530亿立方米。
理论上，它们只能以50%的利用率满足全球需求。
为了确保风能资源的高效和综合利用，中国国家电力公司采取了一系列措施。
储热提升风电消纳能力的实施方式及效果分析_陈磊
摘要：在电–热联合系统中，应用大容量储热可提高电力系 统运行控制的灵活性，从而提升系统消纳风电的能力。根据 电力系统和热力系统的耦合关系，储热的应用位置包括热电 联产机组处和电供热系统处。通过对储热环节的控制，打破 以热定电的电–热刚性耦合关系，提高系统调节能力。构建 了包含储热的热电联产机组、电供热系统的调度模型，将储 热纳入包含风电的电力系统有功调度体系。基于我国某省级
(1. State Key Lab of Control and Simulation of Power Systems and Generation Equipment (Dept. of Electrical Engineering, Tsinghua University), Haidian District, Beijing 100084, China;
2. School of Electrical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin 132012, Jilin Province, China; 3. State Grid Ningxia Electric Power Company, Yinchuan 750001, Ningxia Hui Autonomous Region, China)
文献[14]分析了包含大容量储热的电–热联合 系统应用前景，但缺乏对具体实施方式和应用效果 的分析，同时，文献[14]还指出，包含大容量储热 的电–热联合系统数学建模以及协调优化控制方 法，是电热联合系统应用的关键技术。文献[15]研 究了热电联产机组配置储热后的电热综合调度。本 文在上述研究工作的基础上，进一步详细研究了在 三北地区应用储热提升风电消纳能力的具体实施 方式，分别应用于热电联产机组处和电供热系统 处，并对调度模型和优化控制两个关键技术进行了 探讨，以实现提高风电消纳能力的目标，最后基于 我国某省级电网实际数据，对其效果进行了分析 验证。
供热机组深度调峰能力提高方法研究进展概述
供热机组深度调峰能力提高方法研究进展概述发布时间：2022-10-08T08:14:46.922Z 来源：《新型城镇化》2022年19期作者：王鹏张尧张永展[导读] 在我国节能减排深入推进的形势下，各地纷纷关停高能耗的小火电机组以及供暖锅炉房，采用热电联产方式实施集中供热。
辽宁电网直调发电机组中，供热机组占装机容量54%，近期仍有部分机组进行供热改造和新建热电联产机组投产，供热机组容量将达到总容量的70%以上。
华能渑池热电有限责任公司河南省三门峡 472400摘要：供热机组“以热定电”的运行方式严重制约了机组的实际调峰能力，造成我国北方电网出现大量弃风现象。
在保证用户供热需求的前提下，解耦供热机组“以热定电”的运行方式是挖掘供热机组深度调峰能力的一个有效方案。
该文对通过利用供热系统管网和建筑物的热惯性，配置蓄热装置等解耦供热机组“以热定电”运行模式方案的相关研究进展进行了归纳、总结和分析。
针对目前供热机组难以主动参与调峰的影响因素，指出了相应政策激励机制的积极作用。
并在最后提出了一个提升风电利用率的热—电联合优化运行方案。
关键词：供热机组；调峰能力；风电消纳；热电解耦；运行优化在我国节能减排深入推进的形势下，各地纷纷关停高能耗的小火电机组以及供暖锅炉房，采用热电联产方式实施集中供热。
辽宁电网直调发电机组中，供热机组占装机容量54%，近期仍有部分机组进行供热改造和新建热电联产机组投产，供热机组容量将达到总容量的70%以上。
大型火电机组一旦实施供热，就需要保证供热质量。
在保证供热参数的同时，面临解决供热与供电，供热与电网低谷调峰的矛盾。
同时在国家节能减排政策的激励下，风电作为清洁新能源发展迅猛，电网尽最大可能接纳。
但在冬季采暖季节，特别是辽宁电网电力供大于求的情况下，电网低谷调峰压力巨大。
以往通常由政府相关部门组织年度核查，确定机组最小开机方式，这种方法远远不能满足电网发电计划编制和电网调峰的需要。
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风电供热提高低谷风电消纳能力评估王彩霞;李琼慧;谢国辉【摘要】随着中国风电开发利用规模持续扩大,风电并网运行和市场消纳已成为风电发展的制约因素,特别是在冬季夜间负荷低谷时段,受热负荷影响,风电弃风问题尤为突出.在中国东北、西北等风能资源丰富、冬季采暖期长、热电联产机组比重高的地区开展风电低谷供热,对于促进风电消纳、缓解风电冬季运行困难具有重要作用,中国已经开展风电供热试点.研究了风电供热的原理,并结合风电供热实践特点,分析了风电供热的运行特点、风电供热对于提高低谷风电消纳能力的作用以及风电供热的前景,结合案例对风电供热提高风电消纳能力的作用进行了定量分析.案例研究表明,风电供热有利于提高低谷风电的消纳能力,但就中国目前风电供热运行特点而言,其提高低谷风电消纳能力的潜力有限,要完全解决低谷时段的风电消纳问题还需要考虑其他措施.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2013(046)012【总页数】7页(P100-106)【关键词】风电供热;低谷风电消纳;风电弃风【作者】王彩霞;李琼慧;谢国辉【作者单位】国网能源研究院,北京100052;国网能源研究院,北京100052;国网能源研究院,北京100052【正文语种】中文【中图分类】TM6140 引言中国内蒙古、吉林等地，风能资源丰富，冬季风电出力较大，但在冬季供暖期受保证供热要求影响，热电联产机组不参与调峰运行的情况下，低谷风电弃风严重[1-2]。
用风电电力替代燃煤锅炉为城镇用户供热，可以增加地区用电负荷，提高风电本地消纳能力，尤其是在夜间电力负荷低谷时段的风电电力用于城市供热，是近期解决低谷风电消纳难题的有效途径。
为加强风电供热技术研究和试验示范工作，促进低谷风电消纳，国家能源局印发了风电供热方案论证会议纪要的通知，明确风电供热示范项目的基本要求。
目前，国家能源局已批复5个风电供热示范项目，其中吉林洮南风电供热示范项目已于2010年年初全部建成投产，并开始运行。
研究风电供热技术方案和运营模式，评估风电供热提高低谷风电消纳的潜力和经济效益，是开展和推广风电供热的关键问题。
本文将结合中国风电供热特点，重点研究风电供热技术方案，并在此基础上评估风电供热提高低谷风电消纳的潜力。
从已有运行经验来看，利用风电供热提高风电消纳能力在国外已有实践，如丹麦是采用风电供热提高风电利用水平最成功的国家之一，但与中国风电供热实现形式有所差异，实施效果没有直接可比性。
丹麦主要通过电力市场的价格响应传递风电过剩信息，并通过风电与燃煤热电联产机组（CHP）联合优化运行，实现供电与供热协调，促进风电消纳。
而中国通过负荷低谷时段范围和历史弃风电量大小限定供热时段和供热电量，以及仅通过电热锅炉增加用电负荷增加低谷风电消纳能力。
此外，已有研究对风电供热技术方案以及提高风电消纳潜力分析不多，可见报道主要围绕项目的技术可行性、项目财务效益评价、项目国民经济评价、风电供热模式等进行探讨[3-5]。
因此，本文结合中国风电供热特点，在研究风电供热技术方案的基础上，评估风电供热对提高风电消纳能力的潜力。
首先介绍风电供热的基本原理，其次，分析中国风电供热运行特点。
在此基础上，分别从理论分析和案例分析2个方面，研究风电供热提高低谷风电消纳水平的潜力及其影响因素，并探讨中国风电供热应用前景。
1 风电供热的基本原理风电供热系统一般包括风电场、配电设备、电热锅炉系统、储热系统、热力管网和热用户[4]。
考虑到风电的不确定性，风电场需要配置出力预测系统，风电供热系统还需配置蓄热系统、燃煤供热锅炉（根据需要）。
整个系统在风电出力预测的基础上进行合理调配，保证风电电力的最大使用和供热系统的正常、安全运行。
从能量分析的角度看，电能是高品位的能源，用电能供热效率低、能质不匹配。
因此很多情况下，将电能按1∶1的比例完全转化为热量并不可取。
但当风电发电量在系统中产生了过剩的电量时，电热锅炉可以利用电能来产热，这也即风电供热的初衷。
风电供热应避免非风电供热情况，可根据风资源条件和热负荷需求特性，考虑燃煤锅炉和电热锅炉互补作为供热集中热源。
2 中国风电供热运行特点分析2.1 风电出力特性及电热锅炉运行特性分析从国外的经验来看，根据电热转换装置的不同，风电供热有多种形式，中国开展的风电供热试点项目主要以利用电热锅炉实现风电供热为主。
因此，电热锅炉与风电出力特性分析是研究中国风电供热技术方案的基础。
2.1.1 风电场出力特性分析从典型风电场日出力曲线（图1）来看，风电场日出力波动较大，该典型日相邻2 h出力波幅（上升和下降）在30～40 MW的概率为4.2%；波幅在20～30 MW 的概率为 16.7%；波幅在10～20 MW的概率为20.8%；波幅在0～10 MW的概率为58.3%。
风电日出力呈现明显的反调峰特性，白天14：00—18：00 风电出力最小，夜间21：00—24：00风电出力达到最大。
图1 内蒙古某风电场典型日出力曲线Fig.1 Typical daily output of a wind power farm in Inner Mongolia2.1.2 蓄热锅炉运行方式分析用于风电供热的蓄热式电热锅炉一般在风电低谷时段运行（如每日 22：00—次日5：00），除保证该时段制热供暖外，同时为其他时段供暖进行蓄热，低谷时段以外，电锅炉停运。
电热锅炉的典型用电负荷示意曲线如图2所示。
尽管供热需求随室外温度的升高逐渐降低，通过配置蓄热装置，锅炉电负荷相对稳定，电锅炉出力相对每日运行方式类似。
图2 电热锅炉负荷示意曲线Fig.2 Schematic load curve of electrically heated boiler在实际应用中，一般选择多个电热锅炉组合供热，这样可以通过电热锅炉的部分启停，调节用电负荷，使之具有调控的灵活性。
电热锅炉与蓄热装置联合运行后，通过供热、储热平衡运行，实现连续用能，既保证供热的稳定性，还可形成持续稳定的用电负荷，也可根据电网的调度要求，适当的调节负荷变化。
2.2 风电供热运行特点分析根据中国风电供热运行特点，低谷风电出力与电热锅炉负荷的匹配是风电供热运行分析的重要方面。
考虑风电具有随机波动性，而电热锅炉负荷相对稳定，风电出力与电热锅炉负荷的匹配存在以下2种典型场景。
2.2.1 电热锅炉所需电量完全由低谷风电供给如图3 a）所示。
在电热锅炉所需电量完全由低谷风电供给的情况下，电热锅炉的容量取决于低谷时段的最低风电出力。
低谷时段的最低风电出力越大，电热锅炉的容量也越大，从而风电可以满足的供热量也越大。
但是从风电场低谷时段的最低出力统计情况来看，低谷时段风电最低出力很小，一般低于风电装机规模的10%，因此，在电热锅炉所需电量完全由低谷风电供给的情况下，由低谷风电可以满足的供热量很小，对提高风电消纳能力的作用十分有限。
图4给出了不同风电场个数对应的风电低谷时段出力占风电装机的百分数。
可见，风电装机规模越大，集群效应越明显，低谷时段风电最低出力也相对越大，从而采用风电供热对提高低谷风电消纳能力的作用也越大。
因此，采用地区范围的风电场供热比绑定单个风电场供热更加有利于提高低谷时段的风电消纳能力。
图5给出了2种不同风电场范围的低谷风电用于供热的能力对比。
图中直线1以下面积为11个风电场低谷时段可供给的供热电量，直线2以下面积为6个风电场低谷时段可供给的供热电量。
图3 低谷时段风电出力与电热锅炉负荷匹配不同场景Fig.3 Matching scenariosof wind power output during valley load period and load of electrically heated boilers图4 低谷时段风电最小出力占风电装机的百分比Fig.4 Percentage of the minimum wind power during valley load period in installed wind power capacity2.2.2 低谷风电完全用于供给电热锅炉负荷低谷风电完全用于供给电热锅炉负荷的情况，要求电热锅炉负荷不小于低谷时段风电最大出力。
对比图3 a）和图3 b）可见，低谷风电完全用于供给电热锅炉负荷场景下，用于供热的低谷风电电量大于电热锅炉所需电量完全由低谷风电供给的场景，即采用低谷风电完全用于供给电热锅炉负荷的场景，相比于电热锅炉所需电量完全由低谷风电供给的情况，提高低谷风电消纳水平的能力有所上升。
但是这种情况存在的问题是，由于电热锅炉容量按最大风电出力考虑，部分时段风电出力可能小于电热锅炉负荷，从而满足电热锅炉供热所需电量需由非风电电量补足，这不符合风电供热的初衷，并影响项目的经济性。
图5 不同个数的风电场低谷时段可供热能力Fig.5 Heating supply capability of wind power of different number of wind farms during load valley period 3 风电供热对提高低谷风电消纳能力作用评估3.1 风电供热技术方案从中国风电供热特点来看，风电供热技术方案可有以下2种。
3.1.1 根据风电装机规模测算供热量这种方案根据一定的风电装机规模和风电供热特点，测算一定风电规模对应的供热量。
为保证电热锅炉充分利用风电电量而不消耗常规电源电量，以满足一定概率水平的风电最低出力（以下称此出力水平为在一定的概率水平下风电保证出力）测算电热锅炉容量，并进而测算风电可满足的供热量和供热面积。
设风电装机规模为Pwcap；Dh为供暖期天数，d；Th为低谷时段长度，h，例如对于低谷时段为当日 22：00—次日 05：00 的情况， Th＝7。
取风电出力的5%下分位点（α＝0.05）作为风电可靠出力水平，即在5%的概率下，风电出力水平低于Pwα。
电热锅炉容量为则电热锅炉以95%概率可保证消纳的风电发电电量为各量的关系如图6所示。
图中阴影部分之和为电热锅炉消耗电量Egl。
设电热锅炉效率为ηgl，则电热锅炉可以转化的供热量为通过供热负荷的测算方法，可进一步测算该供热量对应的供暖面积。
图6 按一定概率的风电保证出力测算电热锅炉规模各量示意Fig.6 Predicted scales of electrically heated boilers with a guaranteed output of windpower under a certain probability通过以上的分析可见，风电低谷可满足的供热量和供热面积与概率α对应的风电保证出力值有关。
风电保证出力值越高，电热锅炉容量越大，可满足的供热量越大。
一定概率的风电保证出力与风电场分布范围有关，风电场个数越多，分布范围越广，风电保证出力越高，从而风电供热可满足的供热量越多。