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金喆新能源 | 2024-06-24
(一)儲(chǔ)熱與儲(chǔ)能的概念與關(guān)系解析
儲(chǔ)能,是指通過介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來,在需要時(shí)再釋放的過程,通過靈活的充放電控制,可幫助實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能和用能在時(shí)間和空間的匹配。
簡(jiǎn)單來說,儲(chǔ)能技術(shù)是應(yīng)風(fēng)光電等間歇性能源的消納、儲(chǔ)存需求而生的。太陽能、風(fēng)能隨機(jī)性高、可控性差,若將其直接作為主力電源,電力與負(fù)荷的不匹配將進(jìn)一步增加。為了保障新能源電力體系的穩(wěn)定運(yùn)行,現(xiàn)政策強(qiáng)制要求風(fēng)光電配一定比例的儲(chǔ)能設(shè)備。隨著市場(chǎng)需求爆發(fā)以及政策鼓勵(lì)的雙重推動(dòng)下,儲(chǔ)能技術(shù)也進(jìn)入了發(fā)展快車道。未來,儲(chǔ)能技術(shù)在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)都會(huì)得到廣泛的應(yīng)用,需求空間廣闊。
很多人來電話問,儲(chǔ)熱和儲(chǔ)能是什么關(guān)系呢??jī)?chǔ)熱是儲(chǔ)能技術(shù)路線的一個(gè)分支,我們可以這樣理解,儲(chǔ)能技術(shù)所儲(chǔ)存的能量不僅可以是電能,也可以包括熱能等其他能量形式。
在我們的社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)中,有相當(dāng)一部分比例的能源消耗是為了供熱,比如,冬天居民需要供暖,工廠生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)每天都需要蒸汽、烘干熱風(fēng)、導(dǎo)熱油或者熱水。既然儲(chǔ)存的電能最終要以熱量的形式輸出、利用,那么,很自然的,可以直接實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱-熱輸出的技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。說到底,儲(chǔ)熱技術(shù)是儲(chǔ)能和熱應(yīng)用場(chǎng)景融合下的新能源供熱技術(shù)。
儲(chǔ)熱技術(shù)在近些年的清潔能源供暖改造中已經(jīng)得到大規(guī)模的推廣和應(yīng)用,且市場(chǎng)仍在快速發(fā)展中,近2年,該技術(shù)在0碳工業(yè)園區(qū)建設(shè)等工業(yè)場(chǎng)景中也逐漸嶄露頭角,為制定儲(chǔ)能解決方案提供了新的視角。儲(chǔ)熱技術(shù)可以直接消納谷電和無法上網(wǎng)的風(fēng)電、光電,有些儲(chǔ)熱技術(shù)甚至可以實(shí)現(xiàn)10kv/35kv/66kv/110kv等高壓、特高壓電源直接接入,單模塊儲(chǔ)熱能力可高至幾MWH,多模塊拼裝可實(shí)現(xiàn)大功率和超大功率儲(chǔ)能供熱。不論對(duì)于集中式可再生能源電站還是分布式風(fēng)光發(fā)電項(xiàng)目,儲(chǔ)熱技術(shù)都具備一定應(yīng)用空間,有望成為能源系統(tǒng)管理中的重要一環(huán)。
(二)從儲(chǔ)能技術(shù)的分類理解儲(chǔ)熱技術(shù)
按照時(shí)長(zhǎng)要求的不同,儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景大致可以分為容量型(≥4h)、能量型(約1~2h)、功率型(≤30min)和備用型(≥15min)四類。其中,容量型儲(chǔ)能場(chǎng)景包括削峰填谷或離網(wǎng)儲(chǔ)能等,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)種類較多,包括抽水蓄能、壓縮空氣、儲(chǔ)熱蓄冷、儲(chǔ)氫以及各類容量型儲(chǔ)能電池(例如鈉硫電池、液流電池、鉛炭電池、鋰漿料電池等)。
因此,按應(yīng)用場(chǎng)景劃分儲(chǔ)能類型,儲(chǔ)熱屬于容量型。
(三)從儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景看儲(chǔ)熱技術(shù)的應(yīng)用
從整個(gè)電力系統(tǒng)的角度看,儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景可以分為發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)和用電側(cè)三大場(chǎng)景,除此之外的應(yīng)用還包括輔助服務(wù)、分布式發(fā)電與微網(wǎng)等。
在眾多儲(chǔ)能技術(shù)中,儲(chǔ)熱更適用于有大功率供熱需求的項(xiàng)目中。在對(duì)熱能的直接利用中,儲(chǔ)熱技術(shù)擁有比儲(chǔ)電技術(shù)更高的能量利用效率:
?在用戶側(cè),可根據(jù)用戶需要,利用谷峰平電價(jià)差,將用熱耗電集中在谷電時(shí)段,更低成本的實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)冷、熱、電、汽綜合能源方案;可0碳輸出熱水、蒸汽、導(dǎo)熱油、熱風(fēng),熱輸出形式與傳統(tǒng)鍋爐無異;可用于油田、煤礦等領(lǐng)域清潔能源轉(zhuǎn)型和節(jié)能降耗,可建設(shè)新能源供熱站和0碳園區(qū);
?在電力側(cè),可對(duì)區(qū)域電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)削峰填谷、雙向調(diào)節(jié)、消納間歇性新能源(風(fēng)電、光伏等)裝機(jī)出力,是電網(wǎng)平衡峰谷差的解決方案之一。
另外,儲(chǔ)熱相比于電化學(xué)儲(chǔ)能、電氣儲(chǔ)能等其他儲(chǔ)能技術(shù)路線,在裝機(jī)規(guī)模、儲(chǔ)能密度、技術(shù)成本、使用壽命等方面具有明顯優(yōu)勢(shì),相同容量下投資較低。而與壓縮空氣儲(chǔ)能和抽水蓄能這兩種機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)相比,儲(chǔ)熱技術(shù)具有占地面積小、成本低、儲(chǔ)能密度高、對(duì)環(huán)境影響小、不受地理、環(huán)境條件限制等諸多優(yōu)勢(shì)。
概況來說,儲(chǔ)熱技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在:
1.儲(chǔ)能容量大、配置靈活、無特殊環(huán)境要求,對(duì)運(yùn)行時(shí)間沒有嚴(yán)格要求,功率調(diào)節(jié)范圍大;
2.具有規(guī)?;ㄔO(shè)及運(yùn)營成本的優(yōu)勢(shì),具有明顯的規(guī)模效應(yīng);
3.循環(huán)次數(shù)大、壽命長(zhǎng),且儲(chǔ)能電站的雙向調(diào)節(jié)功能不會(huì)伴隨長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)熱循環(huán)而導(dǎo)致效率降低;
4.儲(chǔ)放過程技術(shù)參數(shù)及過程可控,系統(tǒng)安全性高。
結(jié)語
金喆新能源是儲(chǔ)能行業(yè)大潮里的一員,目前專攻儲(chǔ)熱,主打產(chǎn)品屬于儲(chǔ)熱技術(shù)里面的顯熱儲(chǔ)熱-固體儲(chǔ)熱,每m3儲(chǔ)熱介質(zhì)可蓄熱500度電。
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