赵志军， 刘 凯*， 申晔龙

(1.中国建筑西北设计研究院有限公司， 陕西 西安 710018；2.安阳钢铁集团有限责任公司， 河南 安阳 455000)

在当前各种可再生能源应用技术中，太阳能和风能电力系统以可观的低成本、成熟的安装技术和灵活的配置推动其不断合规增长。2020年上半年，受新冠肺炎疫情影响，全球用电需求量下降了3%，而风能和太阳能发电同比增加了14%，48个国家和地区中，风能和太阳能发电量从2019年的1.13×109MW·h增加到2020年上半年的9.92×109MW·h[1]。我国风能和太阳能主要在西北的县级地区，但县级地区的电网配套和规划建设滞后，局部地区网间外送限制其并网。此外当地用电负荷小，导致就地消纳能力有限，而外部消纳又受限，这就产生了风电、光电被弃的现象[2]。2017年，中国的太阳能发电削减率约为6%，甘肃省和新疆维吾尔自治区的弃风电率分别为47%和45%[3-4]。2010—2016年，中国的平均弃风电率超过10%[5]。太阳能、风能的间歇性和不确定性，导致风速和辐照度值在很大程度上取决于位置、时间和大气环境。因此，许多研究提出通过供暖、供水、照明、农村农业电力机械等就地消纳利用被弃的风电、光电功率，并设计如多能互补的供暖技术就地解决消纳弃风电问题[2]。

渭北西部塬地地区，风、光资源丰富，住户总体聚居，局部分散。分散民居独立的燃煤采暖能耗大，污染物排放大，清洁热源比重低。此外集中供暖供燃气在塬地地区因翻山越岭使得管道铺设难以实现，集中供热条件不足[6]。

本文为解决塬地居民家庭低品位热能的需要，将风、光转化为电，使用风光互补发电取暖，替代燃煤供暖，提出一种光能风能互补的微热电网供暖系统。……