栗子豪, 吴文传, 朱 洁, 丁屹峰, 杨 烁, 张伯明

(1. 清华大学电机工程与应用电子技术系, 北京市 100084; 2. 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室, 清华大学, 北京市 100084; 3. 国网北京市电力公司电力科学研究院, 北京市 100075)

0 引言

为了治理大气污染,华北地区“煤改电”工程进展迅速,目前已覆盖北京、天津、河北、山东、河南和山西6省共28个城市。2016年底,北京地区累计完成400个村共计58.25万户的“煤改电”改造工作,并将于2017年采暖季前完成522个村的“煤改电”改造[1]。空气源热泵的电热转换效率可达2.5以上,故其能源利用效率远高于直接电热方式。同时,热风型低温空气源热泵、多种除霜措施等已经可以保证空气源热泵在北方地区可靠稳定运行[2]。空气源热泵已成为“煤改电”供暖的主流方式[3]。

大面积采暖热泵的接入,配电网需要进行扩容改造,而采暖负荷日峰谷差大,因此存在设备利用率低等问题。“煤改电”工程实施后京津冀区域农网负荷都有较大幅度的增长,峰谷差增大约14%，平均负荷率降低约10%[4]。这是因为以保证冬季采暖高用电峰安全为目的的保守电网改造方案增加了电网投资,降低了设备利用率。

通过负荷侧参与主动配电网日前调度可以降低日负荷峰谷差,提高设备利用率从而延缓电网投资[5-6]。由于采暖季室内外温差达20～30 ℃,而内外墙和储热装置有较大的蓄热潜力,因此采暖热泵作为可调控移峰负荷具有天然优势[3]。文献[7]通过搭建包含光伏、热泵、储热的建筑实验平台验证了热泵优良的负荷转移特性,同时有助于提升本地可再生能源消纳率。……