“智慧儲(chǔ)能”——實(shí)施電能替代的關(guān)鍵技術(shù)支撐
所處階段:成熟待產(chǎn)業(yè)化
成果來源:中科院等離子體物理研究所
必要性及需求分析:
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加,能源短缺、氣候變化等問題日益突出。尤其近幾年我國(guó)大部分省份冬
春季頻繁發(fā)生嚴(yán)重霧霾,引起全社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注以及對(duì)能源發(fā)展方式的反思,為構(gòu)建與能
源發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型相適應(yīng)的綠色能源消費(fèi)模式,國(guó)家電網(wǎng)公司提出實(shí)施“以電代媒、
以電代油、電從遠(yuǎn)方來”的發(fā)展戰(zhàn)略,推動(dòng)電能替代工程。
“智慧儲(chǔ)能”技術(shù)就在此大背景下研發(fā)成功,系統(tǒng)產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)質(zhì)是對(duì)現(xiàn)有能源的合理全部利用不
浪費(fèi),可應(yīng)用于電能替代、風(fēng)電供暖、電網(wǎng)調(diào)峰等國(guó)家電網(wǎng)涉及的幾乎所有技術(shù)領(lǐng)域。
高溫熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng),利用熔鹽作為蓄熱材料將谷電及間歇性電能以熱能形式儲(chǔ)存起來,以滿足工業(yè)
用熱需求
目標(biāo)及主要任務(wù):
目前全球大多數(shù)國(guó)家熱能的消耗是電能的兩倍,中國(guó)也是如此,現(xiàn)階段熱能供應(yīng)的主要方式還在依
靠燃煤和燃?xì)狻?/p>
而利用“智慧儲(chǔ)能”技術(shù),可以在不增加電網(wǎng)負(fù)擔(dān)的情況下將夜間的谷電及棄風(fēng)電消納,通過技術(shù)手
段轉(zhuǎn)化為熱能存儲(chǔ)下來,再根據(jù)用戶的不同需求,通過與水的換熱產(chǎn)出熱水進(jìn)行供暖或者產(chǎn)出蒸汽
進(jìn)行工業(yè)供熱。
“智慧儲(chǔ)能”技術(shù)的應(yīng)用,可顯著降低燃煤燃?xì)獾氖褂茫瑥亩行е卫盱F霾,同時(shí)還提高了用電效率。
高溫熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng),通過換熱可產(chǎn)生550℃120bar蒸汽,400℃以內(nèi)的導(dǎo)熱油,以及90℃的供暖用熱水
現(xiàn)有工作基礎(chǔ):
淮南中科儲(chǔ)能科技有限公司研制的10MWht中試儲(chǔ)熱實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)合理、建造精良,調(diào)試成功,
可連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱蒸汽;
該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)曾試運(yùn)行達(dá)40多天,利用夜間谷電,成功實(shí)現(xiàn)為3000m2學(xué)生公寓冬季供暖;
試運(yùn)行期間,系統(tǒng)整體保溫效率達(dá)到98%,工作區(qū)間內(nèi)介質(zhì)始終保持液體狀態(tài),流經(jīng)的管道系統(tǒng)
氣體壓力為常壓,這就使得“智慧儲(chǔ)能”技術(shù)在電能替代工程的應(yīng)用上具備了技術(shù)保證。
固體蓄熱設(shè)備,利用蓄熱合金磚作為蓄熱材料將谷電及間歇性電能以熱能形式儲(chǔ)存起來,以滿足工
業(yè)用熱需求
固體蓄熱設(shè)備通過換熱可穩(wěn)定產(chǎn)生300℃以內(nèi)的熱風(fēng),300℃以內(nèi)的導(dǎo)熱油,以及90℃的供暖用熱水
預(yù)期經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益:
“智慧儲(chǔ)能”技術(shù)不但可應(yīng)用與電能替代,還可應(yīng)用于風(fēng)電供暖及電網(wǎng)調(diào)峰;
我國(guó)國(guó)土幅員遼闊,國(guó)家電網(wǎng)遍布城鄉(xiāng),涉及每一個(gè)省份,僅電網(wǎng)合作就是一個(gè)很可觀的主要市場(chǎng);
若能廣泛用于國(guó)家電網(wǎng)的改造升級(jí),電能替代工程的大力推動(dòng),以及有能源利用與存儲(chǔ)需求的工業(yè)
企業(yè);則經(jīng)濟(jì)效益大為可觀。
“智慧儲(chǔ)能”技術(shù)伴隨電能替代工程的發(fā)展,將以輸電代替輸煤,減少煤炭大規(guī)模、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸壓力,
從根本上解決煤電運(yùn)緊張問題;
還能促進(jìn)能源基地集約高效開發(fā)和電力大規(guī)模輸送,全面提高能源開發(fā)利用的效率和效益;
同時(shí)依托特高壓電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)西部、北部的水能、風(fēng)能、太陽能等清潔能源大規(guī)模開發(fā)和大范圍優(yōu)化
配置;
提高電能占終端能源消費(fèi)比重,對(duì)于推動(dòng)社會(huì)節(jié)能減排,緩解城市霧霾困擾,促進(jìn)我國(guó)能源可持續(xù)
發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
水蓄熱系統(tǒng),利用風(fēng)電、光伏的電力以及槽式太陽集熱器來加熱水進(jìn)行存儲(chǔ),滿足24小時(shí)供暖需求
實(shí)施方式/模式:
鑒于“智慧儲(chǔ)能”技術(shù)及產(chǎn)品的特殊性,其所應(yīng)用的目標(biāo)市場(chǎng)即為國(guó)家電網(wǎng)的改造升級(jí)及工業(yè)企業(yè)相
關(guān)的能源利用與存儲(chǔ)領(lǐng)域;
“智慧儲(chǔ)能”系統(tǒng)產(chǎn)品既可與遍布國(guó)內(nèi)城鄉(xiāng)的電網(wǎng)并網(wǎng)后儲(chǔ)能、供熱、發(fā)電;也可為有“智慧儲(chǔ)能”技
術(shù)需求的工業(yè)企業(yè)研制并且施工成套儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品。
固體蓄熱工藝模擬流程圖
熔鹽儲(chǔ)熱工藝流程簡(jiǎn)圖
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