300万千瓦,2800万平米,固体电蓄热龙头企业是怎么炼成的
发布者:xylona | 来源:​CHPLAZA清洁供热网 | 0评论 | 2590查看 | 2019-08-05 10:43:01    

——清洁供热蓄热技术应用和发展系列报道


CHPLAZA清洁供热网报道:“从无到有、从小到大”,沈阳世杰电器有限公司(简称世杰电器)用十余年时间,炼成了固体电蓄热市场的绝对龙头企业。


2008年,高电压大功率固体电蓄热锅炉还没有市场需求。在那样的市场环境下,世杰电器启动了对这一产品的自主研制。时至今日,其研发的大功率固体蓄热设备累计已经销售超过300万千瓦,供暖面积超过2800万平方米。


2800万平方米,相当于大约28万个家庭约100万人的供暖需求,在整个电供暖市场,可能难有其他民企能与之匹敌。但世杰电器副总经理苏明却说,“取得这些业绩主要得益于国家的能源发展战略和政策。”


从无到有,攻克高电压大功率蓄热难题


政策大环境对市场竞争主体是公平的,世杰电器取得如此成绩,其根本还在于内因。


一直以来,10蒸吨以上的热源主要采用燃煤、燃气方式,虽然在有电伊始就有了电锅炉,但却迟迟没有大功率电锅炉。


这是因为,用户侧常用的0.4千伏电压等级配电容量大多在1000千伏安以下,受电源容量的限制,电锅炉功率只能在1000千瓦以下(仅相当于1蒸吨左右锅炉)。但若不经过变压器,直接利用10-110千伏以上高电压加热,就可以突破电热转换的功率瓶颈,实现大功率、超大功率电热转换,使电锅炉成为等同于燃煤、燃气锅炉的又一种大功率清洁热源。


正是基于这样一个理念,世杰电器先后攻克“高电压接入、高电压加热、高电压高温绝缘”等一系列难题,利用10-110千伏以上高压电直接加热,成功突破了电热转换的功率瓶颈,实现了大功率、超大功率电热转换。


而为实现超大容量热储能,在固体蓄热、水蓄热、相变蓄热三种主要电蓄热技术中,世杰电器优先选择了固体蓄热。


苏明认为,固体蓄热优势明显,特别是在大功率煤改电项目中具有唯一优势。一是可以直接在35kV-110kV电压等级工作,即可以实现大功率电热转换,又能节省配电、变电投资;二是每立方米蓄热能力超过300千瓦时,单位体积蓄热密度大,固体蓄热介质无压,安全可靠;三是设备运行无需耗材,运维成本极低。


截止目前,世杰电器超大功率电热转换和超大容量热储能技术已经获得国家发明专利23项,实用新型专利60项,欧盟专利1项。先后获得沈阳市科技进步二等奖、大连市科技进步一等奖、辽宁省科技进步一等奖、国家电网公司科技进步一等奖、中国电力科技进步一等奖、中国机械工业科学技术二等奖、中国电力创新一等奖等多项荣誉,并成功入选国家2019年度科技进步二等奖。


苏明表示,超大功率电热转换和超大容量热储能技术是一个全新的产业领域,到目前为止国内外几乎没有该技术研发的相关报道,世杰电器的技术使我国的超大功率电热转换和大容量热储能技术在全世界处于领先地位。


参与调峰促消纳,35kV以上固体蓄热市场占有率100%


尽管在技术研发之初,世杰电器的创新技术看似毫无市场,但我国电网实际建设情况以及对于电力调峰和弃电消纳的需求,决定了世杰电器超大功率电热转换和超大容量热储能技术广阔的应用前景,如今的成绩也证明世杰电器极具前瞻性的战略眼光。


苏明表示,“我国电力系统35千伏以上电压等级的输电网建设比较完善,10千伏电压等级以下的配电网建设相对薄弱,电网要接纳众多的小功率电供暖设备,确实难度很大。世杰电器研发的大功率固体蓄热电锅炉可以直接接入35千伏以上等级的高压电,能够大幅度降低电力增容成本,提高电网利用率,是今后大面积煤改电项目的主流选项,是智能电网建设不可缺少的重要组成部分。”


近年来,我国风电、光电等可再生清洁能源的装机容量增长较快,但是由于可再生清洁能源发电的随机性、不确定性,造成电网峰谷矛盾加大,弃风、弃光现象严重。


在此背景下,世杰电器于2014年承接了国家科技部科技支撑计划“高压电制热蓄热提升可再生能源消纳的关键技术”项目,并于2016年底顺利结题,项目产业化后累计消纳弃风电29亿千瓦时,为可再生能源消纳做出重要贡献。


以此为拐点,世杰电器也实现了市场销售的大幅度增长,连续3年被国家科技部评为国家“瞪羚”企业(成长速度快、创新能力强、专业领域新、发展潜力大,具有人才密集型、技术密集型特点的企业)。


据苏明介绍,当前,世杰电器35千伏以上电压等级的固体蓄热设备的市场占有率达到100%。目前已投运的大功率固体蓄热单台设备最大功率为9万千瓦,相当于120蒸吨锅炉,投运的项目最大功率32万千瓦,相当于450蒸吨锅炉。


此外,2016年以来,沈阳世杰还先后参与了东北电网五个电厂热电机组的灵活性改造,调峰效果显著。


简单来说,世杰电器采取的灵活性改造方案即在承担供暖的热电厂内安装超大功率的固体电蓄热设备,在电网即将发生弃风、弃光时段,通过热电解耦方式,大幅度压减火电机组上网电量,给可再生清洁能源提供上网空间,同时保证电厂的供热能力。


苏明表示,热电机组灵活性改造主要借鉴的是欧洲经验,引进市场调节机制,可以解决东北电网窝电问题,提高可再生能源利用率。世杰电器电厂深度调峰项目投运三年来,辽宁省风电弃风率已经不到1%,居全国领先地位。


蓄热行业发展,需要政策引导和规范监管


2016年对于世杰电器是不同寻常的一年。除了承接的项目顺利结题外,整个电能替代清洁供暖市场也于2016年开始爆发,为世杰电器打开了市场发展通道。


截止目前,世杰电器的500余台/套大功率电热储能设备已经在辽宁、河北、山东、甘肃、青海、宁夏、内蒙、新疆、北京、天津等多个地区的住宅、商场、学校、工厂、高速公路服务区等项目上实现大面积清洁供暖。


但就当前的政策来看,苏明认为对于推动蓄热技术在清洁供暖领域应用的政策引导并不充分。


苏明认为,从推动蓄热技术的角度来看,政策导向还有一些不足,一是受制于电价无法大幅度下降所造成的供暖成本较高,政府补贴不起;二是电供暖设备市场准入缺乏统一标准,有部分伪劣产品,伪科学产品流入市场,影响极坏;三是初投资补贴较低,致使替代10蒸吨以上集中供热的大功率电蓄热项目较少。


而为规范市场发展,作为蓄热行业领先企业的世杰电器已经参编了一系列蓄热装置以及电热蓄能锅炉的技术标准。


但苏明表示,这些标准都是推荐性标准,并非强制标准,对市场的约束力不强。因此他建议:1、用户选购电蓄热产品时,一定要注重供应商的业绩,而不是价格。低价中标不是一个好办法,供应商没有合理利润就没有优质服务。2、有关部门要经常组织一些专业宣传讲座,不要让一些伪宣传、伪命题、伪概念误导用户。3、有关政府或执法部门应该加强市场管理,将所谓能效比大于1的量子锅炉等类似伪科学产品清理出局。


工业用热市场价值规模超过数万亿,亟待放开


用热市场主要有供暖用热和工业用热两大领域,其中工业用热的需求规模要远大于供暖用热。据统计,我国工业用热占工业能源需求的三分之二,几乎占全球能源消耗的五分之一。


苏明亦非常看好工业用热市场,他认为,当今的工业用热需求主要依赖于化石燃料燃烧,这导致每年直接排放了大部分工业二氧化碳,我国可持续发展情景中定义的是低碳发展路径,工业用热的清洁化替代是大势所趋,市场价值规模预计超过数万亿。


事实上,早在2012年,专注自主研发的世杰电器便完成了工业用热领域的产品研发。


为了满足不断变化的市场需求,在2010到2012三年间,世杰电器高电压等级大功率固体蓄热设备先后经历了三代更迭,一是:单机功率10千伏/10兆瓦等级的固体蓄热电锅炉;二是:单机功率35-110千伏/50兆瓦-150兆瓦等级的固体蓄热电锅炉;三是:热输出200℃饱和蒸汽/300℃过热蒸汽的固体蓄热电锅炉。


苏明表示,工业热源产品的用热需求主要集中在150-200℃饱和蒸汽/300℃过热蒸汽区段,供热能力每小时10蒸吨(7MW)以上,目前,世杰电器的产品完全可以满足这一需求。但工业用热清洁化替代的市场目前尚未放开,仍需从政策上扶持,从市场上引导,推动这一市场尽快发展起来。


作为蓄热技术领先企业,世杰电器将作为联合主办方大力支持并深度参与8月29—30日在北京举办的2019首届中国清洁供热蓄热技术应用和发展论坛,欲进一步了解世杰电器的产品和服务并与其进行面对面交流,欢迎报名参加2019首届中国清洁供热蓄热技术应用和发展论坛。


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