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三大应用场景激发蓄热技术应用潜力
作者:    发布于:2020-09-21 10:04:51    文字:【】【】【

“当前,蓄热技术的应用主要围绕三大场景:一是集中/分布式电蓄热清洁供暖;二是工业高品质供热供冷;三是规模化储热负荷参与电力辅助服务。”

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9月14-15日,由中国清洁供热平台主办的2020年第二届中国蓄热大会在南京召开,全球能源互联网研究院有限公司电力电子研究所新型储能技术研究室高级研发工程师胡晓就“电网调峰背景下高温相变储热供能技术的应用”作主题演讲。


胡晓在会上介绍称,截至2019-2020采暖季,国网公司累计投资924亿元,完成了北方居民“煤改电”清洁取暖用户累计达到792万户,供暖面积总计达到7.06亿平方米。


预计近三年(2021-2023)煤改电平均每年400万户,供暖面积2.8亿平米,对应电热负荷14000MW(采暖指标50W/m2),按平均100万/MW计算,市场容量约140亿。


胡晓表示,居民供暖及工业供热市场容量巨大,电制热-储热-供热技术是实现居民供暖及工业供热的有效途径,在国网公司的相关目标中也特别谈到要采用蓄热采暖技术。


储热技术在工业领域应用潜力巨大


民用供热主要通过90℃以下低温热水提供热源,应用涉及有居民、商业、办公、学校、工业等供暖、生活(洗浴)热水等。


工业领域一般通过110~250℃蒸汽提供热源,主要用于农业烘干、化工工艺、医用消毒等。胡晓表示,目前居民供暖已实现商业化,但高品质电制热储热技术在工业领域的应用才刚起步。


以相变蓄热为例,目前关于复合相变储热技术的应用集中在建筑行业,且应用温度较低,常采用微胶囊法、压膜等制备方法,制备工艺成本偏高。中高温复合相变储热技术正在从实验室研究阶段向规模化工业应用过渡,需采用循环寿命长、机械性和热物性能良好的高温复合相变材料。


目前,高温蓄热技术在工业市场的应用潜力主要体现在两个方面,一是波动性可再生能源装机增长带来的蓄热调峰需求;二是江苏、浙江、广东、福建等地区工业产业集中,用热需求巨大,在一些集中供热无法覆盖的新建工业园区等有非常大的应用潜力。


电力辅助服务市场为蓄热提供机会


除电蓄热供热需求外,当前可再生能源占比逐步提高,电力改革持续深化,在未来更加开放的电力辅助市场中,调峰调频的需求将进一步释放,蓄热技术参与电网调峰辅助服务也是一大趋势。


目前,电网鼓励储能参与辅助服务,电网辅助服务的开放将给大规模灵活可中断储热负荷参与辅助服务开拓了新的应用领域,同时对储热系统的群调群控、商业模式等提出新的要求。


政策指出,当前电力辅助服务市场建设不断深入,市场参与方由发电侧延伸至负荷侧。前期参与的第三方主体主要包括分布式及发电侧储能装置、电动汽车(充桩)、电采暖、虚拟电厂等,这对于储热行业来说是很好的发展机会。


技术和经济性问题


从整个储热市场来看,在技术和政策层面还存在一些问题。从技术角度而言,经济性是目前制约储热技术大规模推广的重要因素,需要继续开展高能、低成本研究。


此外,现有储热技术偏重于居民供暖领域,在工业高品质差异化供能方向需要进一步研究;规模化储热装置缺乏统一的标准和测试手段,需要加强体系建设以指导产品规范;需加强规模化储热负荷入网检测标准及技术研究。


在政策方面,储热行业未取得与热泵等技术相关的系列补贴,还需联合行业内相关单位,积极争取补贴政策、探索运营模式,继续推进更大规模的应用。


基于现存问题,未来储热技术发展将呈现出几大趋势:储热材料朝着低成本、高储热密度、高循环稳定性、长周期存储的方向发展;储热装置从关注单体设备效率、成本向满足高品质供能、差异性需求、储用协调方向发展;规模化分布式储热/冷技术从单纯供能,向兼顾电网辅助服务和综合能源服务的多元化用能方式发展。


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