20 世纪 90 年代初，在我国开始出现蓄热装置 [1] 。但由于运行费用高，这些产品的发展比较缓慢。《采暖通风和空气调节设计规范》（GB50019-2003）中明确提出了使用电力供热的条件：环保有特殊要求的区域、远离集中热源的独立建筑物、采用热泵的场所、能利用低谷电蓄热的场所、有丰富的水电资源可供利用时，经技术经济比较合理时，可以采用电供暖。随着近几年国家大力发展新能源，风电事业发展迅速。在我国北方地区，风资源相当丰富，而且清洁环保。风能的特征是：时有时无、极不稳定。由于电网调度调控，目前北方地区风电场在夜间基本上停止发电，所以在风电场发展蓄热供暖，相对于其他供暖方式，可实现零运行费用。蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术。
1 风电及风电场供暖现状
1）风资源丰富，风电发展迅速，风力发电零排放。
2）用电负荷小，电负荷外送困难，弃风严重（弃风就是风力发电不能接到电网时，而停止发电，当时风资源充沛）。
3）供暖需求大，供暖期长达 7 个月，风季与供暖期重叠，风电场几乎全部采用电辐射采暖系统。
2 风电场蓄热系统
笔者在内蒙古某风电场综合楼利用蓄能供热，在夜间风电场不能发电上网时，弃风发电蓄热，为综合楼提供热源，该综合楼建筑面积 2000m 2 ，共计二层，设计热负荷为 86kW。
2 风电场蓄热系统
笔者在内蒙古某风电场综合楼利用蓄能供热，在夜间风电场不能发电上网时，弃风发电蓄热，为综合楼提供热源，该综合楼建筑面积 2000m 2 ，共计二层，设计热负荷为 86kW。
2.1 蓄热系统
目前国内所采用的蓄热装置主要是以水为蓄热介质，但水蓄热占地面积和材料消耗过多。而固体蓄热储能装置却能解决上述问题。固体蓄热材料的密度为水的 2.5 倍左右，蓄热可达 800~1000℃以上蓄能器的体积大大减小，它不仅克服了传统蓄热方式的缺点，而且兼具环保、高效、节能、安全等多项优势 [2] ，有望替代一部分传统的取暖设备。
蓄能装置的任务是在蓄热阶段（弃风发电 8 h 以内）储存全天所需热量，并且能够通过风系统将所存的热量以热风的形式传递出来。因此该装置的工作由加热过程和放热过程来完成。蓄热装置主要由加热元件、蓄热材料、保温外壳组成。加热元件为镍铬合金材料，它的作用是将电能转换为热能；蓄热材料是主要以 MgO 为主要材料的砖体，该材料的优点是：使用寿命长，其熔点为 2580℃，沸点为 3650℃，密度3.1~3.3g/cm 3 ，比热容 0.3~0.31cal/(g·℃)，蓄热材料在熔点温度以下可以反复使用 50~70 年；一般蓄热温度≤900℃；保温外壳采用岩棉，将加热元件和蓄热材料包裹在一起，以减少热损失。为了使用方便，将蓄热材料制成小的蓄热砖，并在蓄热砖两侧留有半圆形槽，便于安装电热丝。
空气 - 水换热系统主要由循环风机、内置空气 -水换热器及风道组成。循环风机将空气鼓入蓄热装置，空气吸收热量后，经风道进入内置空气 - 水换热器，与换热器中的一次循环水完成换热。循环风机为离心风机，循环风机采用变频控制系统，自动调整循环风机风量来确保一级循环水温度达到设计要求。
水 - 水换热系统主要由循环泵、板式换热器等组成，通过水 - 水换热，将二次循环水加热到适合于采暖系统的温度。
该系统具有气候补偿和恒温供水功能，即根据气候的变化自动调节供热量。应用可编程控制器，根据室外温度的变化和当地供热负荷曲线，决定二次侧的供水温度，二次侧供水温度的实测值和设定值相比较后，并进行 PID 调节，控制器输出信号至电动调节阀，调节电动调节阀的开度，从而改变一次侧的高温水流量及加热空气流量实现二次侧供水温度的质调节和一次侧流量及加热空气的量调节。
由于风电场地处偏远，在实行蓄热供暖前均采用电暖器供暖，安装总功率 86kW，每天供暖 24h，其中12h 耗电为正常上网电价，其余 12h 为弃风发电。采用蓄热供暖系统，蓄热耗电均采用弃风发电，上网时的耗电量30 天仅为 2232 kWh。按风电上网电价 0.51 元/kWh，弃风发电成本 0.1 元/kWh 计算，得到蓄热供暖与电暖气供暖费用比较（表 2）。
虽然弃风发电蓄热供暖系统初投资高于电暖器供暖系统，但是弃风发电蓄热供暖系统运行费用远低于电暖器供暖系统，测试期间一个月节约的运行费用就有 1.54 万元，该风电场的供暖期长达 7 个月，每年可节省运行费用 10.78 万元，由此可见经济效益显著。
结论与建议
1）从蓄热供暖系统运行效果来看，基本达到了设计预期，尽管室内温度有一定的波动，但都在正常范围之内，能够满足规范要求。
2）我国虽然从 20 世纪 80 年代初就已经开始研究蓄热材料，但是仍然处于起步阶段，应用的领域也较为狭窄，而该类材料市场广泛，研究应用的价值也相当可观，所以应加快此领域的研究开发工作，利用新能源，节约常规能源。
3）电能是有利的能源，利用风电弃风发电进行蓄能则可以降低运行费用，特别是固体蓄热装置具有无污染、零排放、安装简单、占地小、成本低、运行费用低、安全性高等一系列优点。希望有关部门能够出台相关政策，在电价方面给予优惠，积极推广利用弃风发电蓄热供暖系统。
