“溫差發(fā)電裝置導熱系數較高，可以將冷源水預熱升溫5～10攝氏度。如果將冷源水通過溫差發(fā)電裝置預熱，再通過油水熱交換器進行余熱回收，就可以大大提升系統(tǒng)的整體效能。”9月7日上午，浙江湖州供電公司和浙江電力經研院員工圍繞變壓器余熱回收利用系統(tǒng)優(yōu)化方案開展研討，并就該系統(tǒng)落地應用進行論證。目前系統(tǒng)已具備工程應用條件。

　　變壓器余熱回收利用系統(tǒng)由國網浙江省電力有限公司自主研發(fā)，可深度喚醒、高效回收余熱資源，助力全社會節(jié)能降碳。按計劃，該系統(tǒng)將在安吉110千伏城北輸變電工程落地應用。

　　變壓器自身存在運行損耗，且運行損耗主要以熱能形式散失。據測算，2021年全國變壓器由于運行損耗而損失的電量有數百億千瓦時。

　　聚焦這一問題，湖州供電公司、浙江電力經研院創(chuàng)新提出構建變壓器余熱回收利用系統(tǒng)，綜合利用油水熱交換器、熱泵機組和溫差發(fā)電裝置等設備，通過“熱回收、熱發(fā)電、熱消納”3個關鍵環(huán)節(jié)，實現變壓器余熱資源高效回收利用。

　　“我們做了測算，這套系統(tǒng)若在全國35千伏及以上變壓器全面推廣應用，每年可挽回電量損失448.9億千瓦時，減少碳排放約2600萬噸，在降低變壓器損耗的同時，還可以提高設備過負荷能力1.1倍，延長壽命3～5年。”湖州供電公司經濟技術研究所項目組成員李丹樂介紹。

　　在“熱回收”環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可通過油水熱交換器充分吸收變壓器冷卻油攜帶的高溫余熱，將冷源水變?yōu)闊崴?，再運用激光式半釬焊技術，在交換器冷、熱側分別采用橡膠墊和釬焊方式密封，安全高效傳導“油熱入水”。同時，為了充分利用變壓器余熱資源，系統(tǒng)合理選用熱泵機組加熱并自動控制出水溫度，使取能更高效、輸出更穩(wěn)定。

　　在“熱發(fā)電”環(huán)節(jié)，系統(tǒng)通過溫差發(fā)電技術，使所發(fā)電量實現變電站內自用。“為了更高效地將熱量轉化為電能，我們優(yōu)化了系統(tǒng)中溫差發(fā)電裝置模塊的內部結構，同時研發(fā)智能熱電管理系統(tǒng)，實現穩(wěn)壓、調壓、故障報警等功能，確保不同工況下發(fā)電設備穩(wěn)定運行。”湖州供電公司建設部負責人徐朝陽介紹。在此基礎上，該系統(tǒng)還運用電熱梯級用能模式，實現“先發(fā)電、后消納”的電熱二級聯(lián)供，最大限度實現能源梯級利用，提高系統(tǒng)能源回收利用效率。

　　除了發(fā)電，回收的余熱還可以二級利用，即第三個環(huán)節(jié)——“熱消納”。系統(tǒng)所產生的熱水不僅可用于變電站內消納，還可送至周邊建筑，以消納補貼的方式應用于農村大棚種植、農產品干燥、溫室養(yǎng)殖等場景。據測算，一座220千伏變電站經回收利用后的熱水，可覆蓋站址周邊約1.5千米的范圍，滿足4.7萬平方米的農村大棚用能需求。(白一茹 許夢嬌)