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综合能源服务大潮起,储热技术迎风上

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综合能源服务大潮起,储热技术迎风上

       在“碳中和”政策设计和框架路线下,综合能源服务与碳减排具有很强的正相关性,是实现碳排放尽早达到峰值的重要途径。综合能源服务的“综合”体现在提供不同品类能源的服务,包括冷、热、电、气等,蓄冷、蓄热技术的应用为其中的重要一环,在一系列已建成和在建的综合能源服务项目中,蓄冷、蓄热技术扮演着不可或缺的重要角色。

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       走在综合能源服务前列的欧洲,早已有一些值得盘点的综合能源服务项目和机构,他们采用了智能化的系统和技术,真正实现了冷热电和新能源、储能等设备互联互通,使多个综合能源服务项目真正落地。如,德国柏林的欧瑞府能源科技园零碳园区典范项目使用可再生能源,像光伏、风能、沼气等,通过热电联供站等设备来实现供暖、制冷和供电;欧洲最大虚拟电厂——Next Kraftwerke管理着超过 4200 个的分布式发电设备和储能设备,包括生物质发电装置,热电联产,水电站,灵活可控负荷,风能和太阳能光伏电站等,总体管理规模达到2800MW,相当于两个大型的燃煤发电厂……

       据国网能源研究院对综合能源服务基础业务和能源需求的测算,2030年前国内综合能源服务市场潜力将达千亿至万亿元级别。而随着综合能源服务市场的发展,围绕蓄热、蓄冷技术打造的综合能源服务项目已成为建设热点;因为储热技术的使用,能够使系统在夜间电网负荷低谷时段储存能量,在白天用能需求高峰时段释放,将有效实现电网运行的削峰填谷,利于实现能源梯级利用及能效提升,对提升能源安全水平和降低碳排放具有重要意义。

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北京热力集团“新型熔盐蓄热”项目

       2019年6月,北京热力集团自主研发的技术创新型项目——“新型熔盐蓄热清洁供热/供蒸汽”项目荣获国务院国资委主办的“中央企业熠星创新创意大赛”一等奖,该项目也是北京市国资委报送项目中唯一的获奖项目。

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       项目已经在北京市热力集团朝阳第一分公司花家地供热厂成功运行。项目利用现有电力容量,在低谷电时段内以电加热熔盐的形式储存热量,供应采暖季供热和非采暖季生活热水需求,具有安全、环保、经济等特性,可降低“煤改电”高昂的运营成本。

       熔盐蓄热技术是新兴的供暖技术,是引导清洁供暖、改善环境、提高电网稳定性的重要组成部分。

       与传统燃气锅炉和蓄热水罐相比,该系统装置可采用清洁电力、低谷电或蒸汽加热,不仅可替代天然气锅炉,还可以作为应急热源,保障临时停热用户的生活热水需求,同时也可将东郊厂多余的蒸汽进行蓄热和放热,调节蒸汽运行的不平衡。项目不仅有利于清洁能源消纳,特别是在我国天然气供应相对紧缺的背景下,还能够节约天然气消耗,提升能源供应安全性。

江苏师范大学科文学院综合能源项目

       江苏师范大学科文学院能源站项目采用“高压固体电蓄热锅炉供暖及生活热水辅热+集热式太阳能生活热水”组合的高效科学方案,是由江苏徐州贾汪区供电公司首个综合能源项目,亦是电能代替的样板工程。

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       项目采用“8小时谷段蓄热+2小时平电补热供暖”模式,谷电时段,高压电源为电发热体供电,将电能转换为热能被储能体吸收;峰电时段,高压电发热体停止工作,储能体储存的热能转换为热水输出,同时通过太阳能设备对系统补热,极大地保障了供热的稳定性。项目总投资约2150万元,一方面,较燃气锅炉方案减少投资350万元,另一方面,每年节可省约运行费用14.13万元。3个能源站在满载的情况下,预计每年可完成能源替代3000-3500万千瓦时。

大兴机场建成综合能源服务

       2019年9月25日正式投运的北京大兴国际机场,其可再生能源总量占机场年综合能源消费总量的12%,是目前我国运用可再生能源比例最高的机场,被视为综合能源服务的一个典型案例。

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       大兴国际机场的综合能源服务系统由包括太阳能光伏发电、浅层地热、污水源热量、烟气余热、储能等形式组成。其中,以中央空调等国产设备为代表的地源热泵贡献了综合能源消费总量的10%,在机场货运区、东跑道、公务机区等区域建设的分布式光伏发电系统为满足机场照明需求做出积极贡献。据测算,仅机场内安装的多能互补地源热泵工程,每年就可节省天然气1735.89立方米,相当于21078吨标准煤,可减少碳排放1.8万吨以上。

国网同里综合能源服务中心综合示范工程

       同里综合能源服务中心示范工程包含能源供应、能源配置、能源消费、能源服务四大类共15项创新示范项目。其中,能源供应类项目包括多能综合互补利用项目、高温相变光热发电等,打造“清洁低碳”的城市能源供应解决方案;能源配置类项目包括微网路由器、源网荷储协调控制系统等,将电能“安全高效”地输送到用户家中;能源消费类项目,包括绿色充换电站、“三合一”电子公路等,集中展示了“绿色智能”的用能新技术、新理念、新模式;能源服务类项目包括综合能源服务平台、综合能源展示中心等,强化 “互动共享”的综合能源服务新体验。

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       项目涵盖15项世界首台、首套、首创能源创新示范项目。其中的高温相变储热冷热联供项目将高温相变储热技术、高效气水换热技术、吸收式制冷技术相结合,实现了热、冷的综合利用,装置电热效率可达95%以上。

国网客服中心北方园区综合能源服务项目

       国网客服中心位于天津市东丽区东丽湖边,于2015年6月投运,总建筑面积达14.28万平方米。园区以电能为唯一外部能源,通过建设光伏发电、地源热泵、冰蓄冷等多种能源转换装置,并创新性地使用光伏发电树、发电单车以及国内首个应用于工程实践的发电地砖等,规模化高效应用区域太阳能、地热能、空气热能四类可再生能源。

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       项目园区由光伏发电、储能微网、太阳能空调、太阳能热水、冰蓄冷空调、地源热泵、蓄热式电锅炉七个能源子系统及一个运行调控平台构成,为园区14万平米的建筑区域提供冷、热、电一体化供应,年效益总计达987.7万元。

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       伴随我国电力改革的不断深入,能源、电力、用户三者之间的关系日益紧密,综合能源服务可以行之有效的调配各种能源,为可再生能源发展提供更多机遇。围绕蓄热、蓄冷技术打造的综合能源服务项目已成为建设热点,综合能源项目也在机场、数据中心、医院、商业综合体等综合能源服务项目应用场景中,蓄冷蓄热技术已实现了广泛实践。相信通过相关各方的协同合作,风光、水风光等多能互补的大型基地也将成为综合能源服务的重要方向,也进一步挖掘蓄冷蓄热技术的发展潜力。

本文来源:太阳能光热联盟   版权归原作者所有,转载仅供学习交流,如有不适请联系我们,谢谢。

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