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          蓄熱式電鍋爐優勢特點:消納風電、棄風供熱

          更新時間:2021-10-11      點擊次數:3310

          一、金喆風電消納固體蓄熱電鍋爐簡介

          風電消納一直是我國風力電場的難題之一,針對“棄風限電"這一難題,金喆的解決方案是:

          采用金喆的固體電蓄熱技術或水蓄熱電蓄熱技術,由風電或其他相關企業建立熱力站,利用棄風產生的電力,在夜間風力最大但又是用電低谷的時段,將無法消納的風電轉換成熱能存儲到高溫固體蓄熱裝置或熱水池里,同時24小時為城市提供恒溫的熱水,滿足為城鎮居民供暖、供熱水的需求。

          二、金喆固體蓄熱電鍋爐風電消納工作原理

          固體蓄熱電鍋爐的風電消納,就是使固體蓄熱電鍋爐利用峰谷時段電價差進行供熱,即在谷電時段供熱和蓄熱,在峰電時段利用蓄熱的能量進行供熱,將風電限電地區的風能,通過電鍋爐的能量轉換,實現與集中供熱企業聯合供熱。

          三、采用固體蓄熱電鍋爐實現風電消納的可行性

          1.國家政策的支持。

          早在2013年,國家能源局就發布了《關于做好風電清潔供暖工作的通知》。

          2015年,又再次發布了《關于開展風電清潔供暖工作的通知》,鼓勵各相關省區要研究利用冬季夜間風電進行清潔供暖的可行性,制定促進風電清潔供暖應用的實施方案和政策措施。要求各省區能源主管部門要積極制定和督促落實促進風電清潔供暖工作的配套措施,特別是協調好風電制暖設備與熱力管網的銜接工作。

          2.使用蓄熱蓄熱裝置,可以有效消納冬季風電,實現清潔供暖。

          每年風力最大的時間段為10月到次年4月,而此時,也是風電消納最困難的時期。

          由于風電的不穩定性,使得并網相對困難,就地消納越來越承擔著重任。目前的就地消納方式大概有以下兩種:

          停機棄風:關閉風力發電機,停止發電。該方法雖然*,卻是最浪費能源的方法。

          水庫蓄水蓄熱:將低處的水抽到高處的水庫,需要用能量時,放水發電。該方法因為涉及到能量的多次轉換,且需要很大的地方來建造水庫,能量浪費比較嚴重。

          但是,在冬季,風電的大風期、火電的供熱期和三北地區水電的枯水期(使得水庫蓄水蓄能無法實現)碰在了一起,增加了風電消納的難度。

          這期間,也恰恰是供暖季節。

          由于大量的供暖需要,火力發電因為其熱電聯動的特點,為了千家萬戶的取暖,只能“以熱定電"! 為了保證供暖,很多風電場被迫停轉棄發,給煤電供熱機組讓路。

          同時,在我國,風能比較多的地方,也正是很寒冷供暖需求最集中的地方,如西北、華北、東北地區。

          如此,一邊是燒煤取暖,一邊是浪費了清潔能源,而且同時造成風電產業的全面下坡!

          使用固體蓄熱電鍋爐進行風電消納,能夠有效緩解電網調峰及外送壓力、有效提高風資源利用率、最大限度減少風能損失、達到風電就地消納,而且解決了當地政府和熱力公司采用燃煤取暖帶來的一次能源消耗和綜合環境問題,實現了風電消納和清潔供暖雙贏格局。

          3.使用蓄熱蓄熱裝置,可以有效消納夜間風電,實現削峰填谷作用。

          由于70%的風電是在夜晚產生的,而由于夜晚又是用電低谷期,發出的電力無處消納,所以此時的風力是最大的卻無法利用!

          金喆固體蓄熱電鍋爐在“棄風"時段全功率運行,可以充分發揮在用電負荷側“削峰填谷"的作用。針對風電間歇性和反調峰性,其夜間工作增加電網負荷低谷段用電量,促進風電與電網的友好性。

          4.冬季供暖的供給側環保改革,給風電供暖提供了機會。

          出于環保的考慮,原來的由煤、氣、油鍋爐供暖的方式,現在需要重新改造。

          中國電供暖創新發展大會,于2015年12月27日在北京召開,倡導以電力為能源的新型供暖方式替代以燃煤供暖的傳統模式。

          四、金喆風電消納固體蓄熱電鍋爐特點

          1.蓄能能力強,單臺容量大。

          蓄能容量大,單臺電蓄能鍋爐容量可達10MW,可以直接接入10KV/35KV高壓電網。

          2.靈活性強。

          可以實現隨蓄隨用,蓄熱效果明顯,風電消納穩定可靠,對大型風電消納項目尤為適用。

          3.供熱能力強,可以實現24小時恒溫供暖。

          金喆的固體蓄熱電鍋爐,采用超導傳熱換熱系統,減少常規傳熱環節,提升機組能效比/熱效率至98%。并且采用 850℃高溫蓄熱介質,電能通過發熱介質轉化為熱能后,存儲于850℃高溫蓄熱介質,瞬時耐熱溫度可達1200℃。由此,保證了我們的固體蓄熱電鍋爐供熱能力很強,即使只在低谷電時段蓄熱蓄熱,也可以實現滿負荷狀態下的24小時恒溫供暖。

          同時,我們采用先進智能的控制策略,使得我們的電鍋爐可以根據各時段供熱需求、天氣條件、用電負荷等因素進行分時分溫控制,熱量輸出調整響應速度快,適應氣候變化能力強,供熱效果好。

          4.系統運行穩定。

          大規模集中供暖最怕出現意外情況,因此,運行穩定的系統是關鍵。

          金喆固體蓄熱電鍋爐采用模塊化設計,每個模塊有獨立的控制器,損壞一個,不影響其它機器,互為備份,不停機。例如:9個模塊的現場,如果有1個模塊發生故障,還有8個模塊的設備可以正常運行,互為備份,不停機!

          同時,金喆具備完善的售后服務體系,出現售后問題可以立馬響應,確保系統故障24小時內恢復原狀。

          保溫效果好,確保熱量損失降到較低。

          5.優越的保溫性能,將熱量損失降到較低。

          金喆的固體蓄熱電鍋爐采用納米保溫材料,即使在不供暖的情況下,優良的保溫技術也能保證在24小時里,蓄能系統里的水溫下降不超過3℃。

          6.體積小。

          金喆節固體儲能電鍋爐內部采用固態合金材料和一體化結構設計,將加熱、儲熱、取熱、換熱及控制功能組合在一起,形成一臺真正的真空相變鍋爐。

          由于固體合金材料為高密度鐵基合金儲熱材料(RHM),儲熱能力可達到600Kcal/升,是常壓水的17倍;因此,大大提高了儲熱能力,蓄熱溫度可達800℃以上。

          由于密度高且采用一體化設計,在達到同樣供熱效果的前提下,鍋爐整體體積是普通電鍋爐的1/10。

          五金喆風電消納固體蓄熱電鍋爐效益舉例分析

          1.項目擬設

          假設,某F風電場位于X省D市中部,距離D市約50KM,規劃容量200mw。預計風電場一二期年上網發電量為20912*104kwh,風電場等效利用時間2091.2h。按照該省目前限電量15%考慮,風電場每年棄風量為3136.8*104kwh。擬在風電場所在區域建熱力站,站址位于D市A鎮南側,處于66kv A變電站供電區內,金喆固體蓄熱電鍋爐從A鎮變電站經10KV線路受電。

          2.固體蓄熱電鍋爐選型

          冬季D市用電峰段為10:00-15:00和18:00-21:00;用電谷段為22:00-6:00,共8小時;其余為平電時段。

          為盡可能多利用谷段時電量,降低運行成本,采用全量蓄熱模式計算,即電鍋爐加熱水用電全部來自谷段的8H。本工程擬選用電鍋爐出水口參數為1.0MPa,180攝氏度,電鍋爐電功率為10MW,由此計算出需要的固體蓄熱電鍋爐總負荷。

          由于具體計算過程比較復雜,此處省略,如果您有這方面的采購計劃,我們可以為您出具具體方案。

          在本工程中,經計算,應該采用3臺10MW的電熱水鍋爐。

          3.效益分析

          經濟效益

          固體蓄熱電鍋爐供熱主要成本包括固體蓄熱電鍋爐的一次性投入成本、用電成本和人力成本等。固體蓄熱電鍋爐建設期為1年,使用期為20年。

          環保效益

          金喆固體蓄熱電鍋爐消納棄風,相當于在風電過剩時,利用過剩風電為居民進行供暖,此舉一方面可以有效解決風電就地消納難題,另一方面能夠減輕冬季供暖對煤的依賴性,減少小鍋爐煙塵、爐渣排放,有助于改善大氣環境質量。

          由前面計算可知,F風電場每年棄風電量為3136.8*104kwh,采暖期電鍋爐用電量為3087*104kwh。與傳統燃煤鍋爐相比,每年可節約煤炭5799.22t,減少二氧化碳10195.78t、二氧化硫5.70t、氫氧化物41.95t和1.92t的煙塵排放量。

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