储热技术应用于清洁供暖全覆盖

2024-09-06 01:48:55

  近日,河北省住房和城乡建设厅发布《城市市政基础设施建设“十四五”规划(供水、供热、燃气)》。《规划》提出,河北省将以实现城市集中供热和清洁能源供热100%全覆盖为前提,积极发展以储热设施为核心的城市低品位热源利用系统,构建以热电联产、清洁燃煤等集中供热为主和天然气锅炉、壁挂炉以及电能、生物质能等分散供热为补充的绿色低碳供热热源保障系统。

  规划指出,要促进热源低碳化发展,加大“开源”力度。因地制宜选择热电联产、天然气、工业余热、地热能、电能、生物质能、太阳能等清洁、低碳的供热方式,拓展氢能在分布式供热领域的推广应用,积极构建多能源互补的供热体系。加强太阳能与常规能源的融合应用。将太阳能与燃气、电动热泵、储热等技术相结合,实现热水、采暖复合系统的应用,鼓励在条件适宜地区的民用及公共建筑上推广太阳能采暖系统。

  此外,将推进储热技术研究应用。积极探索将储热应用于低碳能源消纳的技术模式和商业模式,加强相关政策支持,以市场为导向,促进储热设施项目建设。同时,推动“尊龙凯时官方入口日”储热,鼓励供热企业结合热源、换热站、用热末端建设储热设施,保障热源供应稳定和满足日负荷波动需求;探索“周”储热,合理配置储热装置,消除工业等城市低品位热源短周期生产波动对供热能力的影响。

  加强具备深度调峰能力的火电机组灵活性改造,在机组深度调节输出电量的情况下,保障供热稳定性;研究“月(季)”储热,深入开展大型跨季节储热设施建设的可行性研究,将非采暖季电厂、工业等余热以及太阳能热量进行储存,大幅提升低碳能源供热能力,减少传统热源建设规模。

  在清洁供暖领域,储热技术已经实现了广泛应用,且实际效果与运行成本在众多供暖技术路线中占据优势;在工业用热领域,在峰谷电价等配套政策较好的地方,储热电锅炉应用于工业蒸汽领域,成本已经可以与燃气相当;在高温发电领域,多个配套长时间低成本熔盐储热技术的光热发电项目已投入运行;在火电灵活性改造方面,两批国家试点项目中有一半以上采用了储热相关技术路线;在源网荷储一体化和多能互补综合能源服务项目开发中,储热更是不可或缺。

  经过近几年的发展,我国储热技术已经具备了产业化发展的基础。正如国家电投集团科学技术研究院储能技术研究所副所长白宁在会议演讲时表示,未来灵活性电源、需求侧响应能力的建设是一个持续的且必要的巨大需求,储热是大规模储能的一种,必须参与。目前,储热(冷)技术在火电灵活性改造、需求侧管理措施、可再生能源消纳及其他形式的应用具有重要的作用。随着储热应用技术的进步,成本的进一步降低,其布局灵活、能量效率高、规模大等优势将不断凸显。

  2021年4月,国家能源局向各省市印发《关于报送“十四五”电力源网荷储一体化和多能互补工作方案的通知》,这两个一体化发展政策的出台将为储能发展带来更多机遇,推动更多储热技术应用。在2021年4月21日,国家发改委意见稿中将储热删除之后,太阳能热发电行业唯一国家级产学研用相结合的技术创新合作组织,国家太阳能光热产业技术创新战略联盟第一时间组织相关院士、专家学者和企业界代表进行充分研讨,经过多轮征询,联合中国可再生能源学会太阳能热发电专委会和储能专委会共同盖章,及时递交了包括“增加‘高安全’、‘储热’等内容”的反馈意见。正式文件的公布,重新将储热列入,对储热产业起到重要的引导作用。

  随后,2021年7月29日,国家发展改革委发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》提出:优化分时电价机制,充分发挥市场决定价格作用,形成有效的市场化分时电价信号。业界认为,峰谷价差套利是储能产业最广泛和最重要的商业模式,进一步拉大尖峰电价,无疑是对储能产业发展起到至关重要的作用。

  2021年8月10日,国家发改委、国家能源局正式发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》。文件明确,为鼓励发电企业市场化参与调峰资源建设,超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率15%的挂钩比例(时长4小时以上)配建调峰能力,按照20%以上挂钩比例进行配建的优先并网。专家认为,太阳能热发电在长时间储能方面的竞争力恰恰要大于短时间储能,4小时被认为是光热储能和电化学储能竞争的一个临界点,超过4小时,光热储能的竞争优势将开始大于电化学储能,8~10小时储能配置的光热电站在系统经济性上一般将可以达到最优。

  有数据表明,热能占终端能源的消费需求高于50%,也就是说,储热的价值和发展空间并不比储电小。国际可再生能源署(IRENA)于2020年发布的储热专项报告《创新展望:热能存储》指出,当前全球约有234GWh的储热系统正在发挥着重要的灵活性调节作用。到2030年,全球储热市场规模将扩大3倍。在未来10年,储热装机容量将增长到800GWh以上,储热市场发展的浪潮不可阻挡。而在这一系列政策的支持下,大规模储热供热发展有望迎来机遇。

  随着碳达峰、碳中和目标的全球共识,各国都加大可再生能源的建设力度,大幅增大了储能蓄热设备的需求,随着国家对雾霾的大力治理以及对燃煤供热的改革规范,谷电蓄热清洁采暖行业得到了大力支持和前所未有的快速发展。各级政府出台了大量清洁采暖利好政策,居民实施清洁采暖可享受优惠电价,家用电和取暖电价分开等等。在优惠力度上,电蓄热清洁采暖迎来了发展的春天,我国清洁供暖市场的未来应该是储热清洁供暖的主场。

  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“相变储能蓄热”采暖装置,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,相变蓄热电采暖装置,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,能够有效节约运行成本,降低能耗,是可以被市场长期选择的一种新型清洁供暖方式。


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