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固体电蓄热技术

Solid-state electric heat storage technology

1.技术背景

       电加热式固体蓄热装置是一种新型的电储热系统,电热储能技术利用低谷电、风电、光伏等清洁能源转换成热能并储存在蓄热体内,根据用户热量需求逐步自控释放。

       电热储能技术是有效缓解雾霾及我国弃风弃光严重、白天集中用电对电网冲击大的问题,提高电能利用率,减少能源浪费,利国利民。

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2.政策分析

       国家政策:

       国家发改委电力发展“十三五”规划中提到:积极推进以电能替代散烧煤、燃油为抓手,不断提高电能占终端能源消费比重。重点在居民采暖、生产制造、交通运输、电力供应与消费四个领域,推广或试点电采暖、电蓄能调峰等。

       地方政策:  

       白天高峰用电量不断增加,夜间低谷时段用电量大幅降低,供电峰谷差逐年加大,给电网运行带来较大困难和较高的经济损失,为了有效的“削峰填谷”,地方政府的电力服务公司通常会为使用电热锅炉的用户免费提供专用的高压线路接至建筑红线内。

        行业政策:  

        国网江苏省电力公司、各市物价局、发改委积极响应国家政策,制定了最新销售电价表的苏价工【2018】89号文件。该文件规定“1~10 千伏的一般工商业及其它类别的电热锅炉(蓄冰制冷)用电:平段(8:00-24:00)时电价为0.7607元/千瓦时,低谷(0:00-8:00)时电价为0.336元/千瓦时。”

3.应用场景

       固体蓄热电锅炉,采用先进的蓄热和换热技术,具有电热转换率高、蓄热快,储热多,换热可调等特点,可以输出热水和蒸汽两种形式的热能,同时无废气、废水、废渣产生排放,节省人力、物力、财力,应用领域广泛。

        (1)、可为住宅小区和机关、学校、宾馆等公共场所提供清洁舒适的供暖热源。

        (2)、可为洗浴中心、体育馆、游泳池、健身会所等提供恒定的水温热源。

        (3)、可为工矿企业、生产厂房、车间、多种需要工件预热企业的流水线提供用热配套热源。

        (4)、为餐饮服务和啤酒企业的“巴氏”消毒流水线、烘干流水线提供清洁配套热源。

        (5)、可为纺织、印染、造纸、食品、橡胶、塑料、化工、医药、钢铁、冶金等工业产品加工工艺过程提供所需的高温蒸汽。

4.工作原理

        (1)、热量产生:首先由装置内的电阻发热管将电能转化为热量;

        (2)、热量储存:热量产生后被储存到高密度储热介质中。此介质储能能力巨大最高储能温度达800℃以上:

         (3)、热量控制:为使储存的热量得到有效利用,在安放储热介质的特1种合金钢箱内,包有多层保温隔热材料,以防止热量散失:

         (4)、热量释放:储存的热量通过内置循环风机由气/水交换器有序地向外交换,循环风扇由一台无极调速风机驱动;

         (5)、热量输送:利用循环风机将空气送入蓄热介质中的风道加热后,通过机箱风道进入装置底部的热交换器内,并和循环水交换,被加热的循环水由循环泵送入输热管线内,达到供热目的。

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       Ø在夜间低谷时段通电启动,通过电加热器给固体合金蓄热快进行升温存储热量,当温度达到设定温度或谷电时间段结束,自动切断电源结束蓄热,蓄热体外围包裹绝热保温模块,将存储热量与外界隔绝减少散热损失。 

      Ø当机组供热时,内置高温循环风机开始运转,以热风为载体把蓄热体内热量送至内置换热器,与外循环介质换热后再返回到蓄热体,持续把蓄热体中的热量输送到外循环介质中,达到热量输出的目的。

       Ø所有操作都是在预设参数的规定下自动运行,可自动报警、自动停机、数据远程传输监控,实现无人值守全自动化运行。

5.技术优势

       (1)、电蓄热无污染、零排放,符合环保要求(天然气达不到零排放);


       (2)、峰谷电价价格稳定,稳中有降:尤其谷电(夜间22点到次日凌晨6点时间段)价格持续降低,河北张家口0.15元/千瓦时,新疆省0.09元/千瓦时,其他地区0.25~0.35元/千瓦时不等。峰电价格一般在1.2元/千瓦时;


       (3)、电网分布触及各个角落,有人的地方就有电,所有其他方式都解决不了的供暖问题,电能解决;


       (4)、弃风(风力发电)、弃电(太阳能、光伏发电)可以有效利用,减少浪费,(目前弃风弃电占装机容量的20%以上,扔在持续增大);


       (5)、移峰填谷,保证电网稳定,这是谷电蓄热供热的独特优势;


       (6)、蓄热方式灵活,可就地设计锅炉房,可以采用热水、热风等送热方式,同集中供热相比可以减少管道长距离输送带来的热量损耗,集中供热有10%~30%的热量是浪费在管道输送上;

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