國網浙江電力自主研發變壓器余熱回收利用系統

“溫差發電裝置導熱系數較高，可以將冷源水預熱升溫5～10攝氏度，如果將冷源水先通過溫差發電裝置預熱，再通過油水熱交換器進行余熱回收，就可以大大提升系統的整體效能?！闭憬莨╇姽竞驼憬娏浹性簡T工圍繞變壓器余熱回收利用系統優化方案開展研究，并為該套系統落地應用做反復論證。目前該系統已具備工程應用條件。

變壓器余熱回收利用系統是國網浙江省電力有限公司為了深度喚醒、高效回收余熱資源，助力全社會節能降碳而自主研發的系統。按計劃，該套系統將在湖州110千伏安吉城北輸變電工程落地應用。

變壓器自身存在運行損耗，且運行損耗的99%主要以熱能形式散失。聚焦這一問題，湖州供電公司、浙江電力經研院創新提出構建變壓器余熱回收利用系統，綜合利用油水熱交換器、熱泵機組和溫差發電裝置等設備，通過“熱回收、熱發電、熱消納”3個關鍵環節，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?！焙莨╇姽窘洕夹g研究所項目組成員李丹樂介紹。

變壓器余熱回收利用系統的第一個環節是“熱回收”。系統利用油水熱交換器充分吸收變壓器冷卻油攜帶的高溫余熱，將冷源水變為熱水，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，為充分利用變壓器余熱資源，系統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、輸出更穩定。

“熱發電”是系統的第二個環節。在這一環節，系統利用溫差發電技術，所發電量供變電站內自用?！盀榱烁咝У貙崃哭D化為電能，我們優化了系統中溫差發電裝置模塊的內部結構，同時研發智能熱電管理系統，實現穩壓、調壓、故障報警等功能，確保不同工況下發電設備穩定運行?！焙莨╇姽窘ㄔO部負責人徐朝陽介紹。在此基礎上，該系統還融合了溫差發電技術，運用電熱梯級用能模式，實現“先發電、后消納”的電熱二級聯供，最大限度實現能源梯級利用，提高系統能源回收利用效率。

除了發電，回收的余熱還可以二級利用，這也是該系統第三個環節——“熱消納”。系統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，以消納補貼的形式服務農村大棚種植、農產品干燥、溫室養殖等場景。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，實現惠農富民，助力鄉村振興。