低价谷电储热技术在“煤改电”清洁供暖领域的商业价值
北方冬季供暖是我国的民生工程。"秦岭-淮河"是我国地理上划分南北的重要分界线,以秦淮一线为界,我国实行集中供暖的区域主
北方冬季供暖是我国的民生工程。"秦岭-淮河"是我国地理上划分南北的重要分界线,以秦淮一线为界,我国实行集中供暖的区域主要包括华北、东北、西北等地区。
为了保护环境,改善空气质量,发改革委等八部委联合下发《关于推进电能替代的指导意见》,其中提出:在存在采暖刚性需求的北方地区和有采暖需求的长江沿线地区,重点对燃气(热力)管网覆盖范围以外的学校、商场、办公楼等热负荷不连续的公共建筑,大力推广碳晶、石墨烯发热器件、发热电缆、电热膜等分散电采暖替代燃煤采暖。
在热力管网无法达到的老旧城区、城乡结合部或生态要求较高区域的居民住宅,推广蓄热式电锅炉、热泵、分散电采暖。在农村地区,以京津冀及周边地区为重点,逐步推进散煤清洁化替代工作,大力推广以电代煤。在新能源富集地区,利用低谷富余电力,实施蓄能供暖。
1、电供暖概况
电供暖是指直接利用电力向用户供暖,是一种安全、清洁、舒适的取暖方式。电供暖具有多种实现形式,例如电锅炉、发热电缆、电热膜以及各种电驱动热泵等。近年以来,我国北方地区大力推进“煤改电”清洁供暖,在取得了一定的成绩的同时,也存在着一些问题。
(1)设备安装条件限制
“煤改电”工程主要针对是城市集中热力管网辐射不到的城郊或者农村地区。以上地区公共基础设施相对落后,由于工程实际需要,“煤改电”的相关设备,例如空气源热泵、变压器很多情况下需要安装在胡同内、马路边、街巷等地,施工难度大,难以做到整体规划。
(2)清洁供暖成本
在当前主要的取暖方式中,燃煤供暖是最廉价的。在“煤改电”试点前期,在一些政策补贴的推动下,不少用户采购了直热电锅炉、蓄热电锅炉进行冬季取暖,后来因为承担不起昂贵的电费成本不得不选择了放弃,散煤取暖卷土重来。
天帅智能科技系我国华北地区首家成功研制出“相变储能清洁供暖技术”并在全国应用推广的高新技术企业。响应国家碳中和政策号召,投入储热清洁供暖技术研发产业,历经多年努力,研制成功并对外发布“相变储热清洁供暖”系列产品,进入成熟的商业化运营阶段。
天帅智能科技所研发的相变储热清洁供暖设备,利用的是夜间低价谷电,在有效消纳富余电力的同时,还能实现电力的“移峰填谷”,为稳定和平衡国家电网系统压力做贡献。中国是世界第二大电力消费国,也是可再生能源世界第一装机容量大国,冬天各种来源的电力都过剩,利用富余电力供热,将大大有助于替代燃煤供热,减少雾霾。
再者相变储热清洁供暖设备,利用低价谷电加热,白天停止加热,只从相变储热单元中释放热量来实现供暖,只需使用7小时低价谷电,就可持续24小时清洁供暖,能够有效节约运行成本,降低能耗,成为深受市场好评的一种新型清洁供暖设备。
2、储热技术
储能技术在我国发展已经比较成熟了,大致可以分为4类:抽水储能,储热,电化学储能,机械储能。由于供暖主要涉及热能应用,本文主要讨论储热技术。储热的具体原理是利用其他形式能量转换为热能,并通过特定的蓄热介质将热能在保温良好的条件下储存起来,当需要利用时再通过换热把所储存的热量提取出来加以利用。储热,根据蓄热介质的状态可以分为显热储能和相变储能。
相变材料储热具有较大的储能密度,因而发展潜力更大。由于材料成本和配套设备的限制,目前储热市场仍然以显热储能为主。随着新型储热材料的研发应用和配套设备制造工艺的提升,储热技术应用的成本逐年下降,越来越多商业化工程应用得到推广。
根据能源品位划分,储热可以归纳为3个梯度:①高品位能源(≥1000℃);②中品位能源(160-550℃);③低品位能源(0-160℃)。供暖热源的温度范围一般在50℃-120℃,从能量品位层次划分来看,属于低品位能源。由于供暖所需能源品位要求不高,可利用的能源很广泛。例如,空气能、地热能、污水能、电厂余热、谷电弃电等。带储能的供暖系统可以耦合这些能源,将不稳定的、不连续的能源输入转变为稳定的、连续的高质量能源输出。