清洁供热+储能案例分析及经济性对比
发布者:dxh | 来源:供热计量 | 0评论 | 350查看 | 2019-01-18 09:15:54    

1月8日发布的《清洁供暖路径分析报告》认为,清洁供暖是大势所趋。其中有一点指出:在非连续性供暖、供热管网覆盖不到的办公楼、学校等场所可利用好可再生能源与蓄热技术。


热能储存以及储热技术


◆热能储存


热能储存是能源科学技术中的重要分支。在能量转换和利用的过程中,常常存在供求之间在时间上和空间上不匹配的矛盾,如电力负荷的峰谷差,太阳能、风能和海洋能的间隙性,工业窑炉的间断运行等。所以储能技术是解决能源供给侧与需求侧不协调、不平衡的有效手段。


◆储热技术


储热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术,可用于解决热能供给与需求失配的矛盾,在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景,是世界范围内的研究热点。


清洁供热+储能的案例分析


◆西安首座蓄热储能清洁供暖机组在航天基地投入使用


2018年12月17日,西安国家民用航天产业基地运维国际总部大厦专属供热机组调试成功,正式向运维国际总部办公大楼及运维国际培训中心供暖。这标志着西安首座采用蓄热储能技术的清洁供暖机组建设成功并投入使用。该供暖机组采用的新一代相变蓄热储能技术,无需接入集中供暖管道,整个机组直接接入大厦原有供暖管网系统,通过相变蓄热单元蓄热放热,供热面积达3.7万平米,实现了2MW以上大容量谷电蓄热转换及储能清洁供暖技术的突破。该供热机组占地仅200平米,安全宁静的机组却具有巨大的供暖能力,供暖效果温暖宜人。


该项目享受陕西省峰谷分时电价政策。晚上利用低价谷电,通过电热转换,将热量储存于储热单元中;白天将储热单元中的热量按需释放,也就是白天供暖并不需要消耗电能,因为谷电价格是白天电价的30%,因此采用运维蓄热供暖技术的供暖成本非常低,比常规电锅炉供暖节省60%的费用。经过测算,运维电力这套实现2MW的蓄热储能供热机组,仅今冬取暖季就可减少燃烧标准煤207吨,减少氮氧化合物排放1.45吨,节省电费92.4万元。


◆甘肃永昌县首个大功率固体电蓄热供暖示范项目投运


2018年10月16日,随着冬季供暖期的到来,甘肃永昌县首个大功率固体电蓄热供暖示范项目——固体电蓄热式储能炉在东寨镇镇供热站正式启动。据了解,该项目安装固体电蓄热式储能炉2台(2000千瓦一台,1000千瓦一台)并配套供电、换热、控制等相关设施设备,概算投资580万元。大功率固体电蓄热式储能炉是利用10KV高压电为高压电发热体供电,高压电发热体将电能转换为热能,同时被高温蓄能体(储能砖)不断吸收热量,高温热交换器又将高温储热体储存的高温热能转换为热水输出。设备储热时长8小时,供热时长24小时,热效率高,无噪音。特别是无三废排放:燃煤锅炉采暖期6个月将产生三氧化碳300吨;二氧化硫972千克;氮氧化物846千克。


东寨镇大功率固体电蓄热供暖示范项目的实施和投运,不但对国网永昌县供电公司“煤改电”工作起到了助推作用,而且拓宽了该公司售电市场空间。据推算该项目投运后,为该供电公司采暖期售电量将新增518万千瓦时,增收电费203万元。


◆全国首座35千伏固体储能热源站在张家口投入使用


2018年12月14日,张家口市尚义县大青沟镇异地扶贫搬迁项目恩泽苑小区热源站一期工程调试成功,开始向入住居民供暖。这标志着我国首座35千伏高电压大功率固体储能风电专属热源站建设成功并投入使用。该热源站采用通过35千伏高压电直接接入技术,使电阻丝发热,储能体蓄热散热,再通过热气加热循环水,经过管道传输,为用户供热,实现超大功率电热转换和超大容量热储能。该热源站占地仅2000平米,外面不见传统供热企业高耸的烟囱和大堆的燃煤;里面巨大的密封炉体、两台循环泵、8台电控柜等设施干净整洁。


该热源站一期工程带动供暖面积为11万平方米,全部三期建成投入使用后将带动供热面积30万平方米。不仅节省了建一座变电站及电损、运营维护等费用共计2000万元左右,还比原来建设规划节约用地17亩。同时,这座不冒烟的热源站,一个取暖季可减少燃烧标准煤9000吨,减少氮氧化合物排放23940吨,是真正的节能环保工程。


清洁供热+储能能带来什么?


◆环保效益+经济效益


以张家口市居民供暖面积10000平米为例,供热负荷平均为35w/㎡•h,全天24小时供暖,每年供暖150天。


“电锅炉+相变蓄热”、燃气供暖、电锅炉直供的经济性分析及对比:


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图:“电锅炉+相变蓄热”、燃气供暖、电锅炉直供的经济性分析及对比


谷电蓄热供暖系统与传统供暖投资分析以及运行费用对比:


以山东某办公楼(7000㎡)及住宅(17000㎡)为例,计算采暖费用,平均热耗为32W/㎡,其中住宅24小时供暖,办公楼供暖时间为8:30-17:30,夜间低温运行,全天热负荷18796KWh。


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图:谷电蓄热供暖系统与传统供暖投资分析


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图:谷电蓄热供暖系统与传统供暖运行费用对比


随着储能技术的发展,不仅解决了冬季清洁供暖的问题,还可以缓解当前严峻的弃风弃光问题。

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