鉅大LARGE | 點擊量:6707次 | 2018年05月21日
相變儲熱技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用
2015年6月3日,由國家能源局指導(dǎo),中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)與杜塞爾多夫展覽(上海)有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在北京召開。今日能源科技發(fā)展有限公司董事長張文亮在會上發(fā)表主題演講,以下為演講內(nèi)容。
今日能源科技發(fā)展有限公司董事長張文亮
各位來賓、各位領(lǐng)導(dǎo)、各位新朋友和老朋友,很高興又在一年一度的儲能峰會上和大家見面。今天我要從以下四個方面與大家進(jìn)行分享:
一、能源互聯(lián)網(wǎng)和儲能技術(shù)
今年以來,我們行業(yè)內(nèi)談?wù)撟疃嗟挠袃杉?,一個是新電改,一個是能源互聯(lián)網(wǎng)。其中,新電改開啟了全國的億萬電網(wǎng)市場,為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展鋪平了道路。
由于我國石油對外依存度增長過快,以及傳統(tǒng)電網(wǎng)存在一些安全隱患,發(fā)展以分布式可再生能源互聯(lián)互通為本質(zhì)的能源互聯(lián)網(wǎng),將是我們未來的大勢所趨。
所謂能源互聯(lián)網(wǎng),是指在現(xiàn)有配電網(wǎng)基礎(chǔ)上,通過先進(jìn)的電子和信息技術(shù),融合大量的分布式可再生能源發(fā)電裝置和分布式儲能裝置,實現(xiàn)能源和信息流動的高效能源結(jié)構(gòu)。
能源互聯(lián)網(wǎng)的主要目的是要降低我們?nèi)祟惈@取能源的成本。在新的能源結(jié)構(gòu)里,因為可再生能源發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性的特點,其發(fā)電會導(dǎo)致電源不穩(wěn)定,同時會對電網(wǎng)造成一定的沖擊,因此需要配套一定比例的儲能,穩(wěn)定可再生能源電站的出力。
在波峰、波谷電價差較大的地區(qū),增加儲能應(yīng)用會讓可再生能源更具經(jīng)濟(jì)性。另外,在傳統(tǒng)能源系統(tǒng)中,如果增加儲能裝置,可以解決現(xiàn)在生產(chǎn)能源和使用能源在時間、空間上的不匹配問題,從而達(dá)到優(yōu)化能源配置,提高能源使用效率的目的。
二、儲能技術(shù)的發(fā)展前景
儲能被分為電儲能和熱儲能兩大類。其中,電儲能有電池儲能、電器儲能和化學(xué)儲能等方式。根據(jù)2014年儲能產(chǎn)業(yè)白皮書,預(yù)計到2020年我國儲能市場可能會達(dá)到137GW。但是目前我國儲能市場99%被抽水蓄能占據(jù),預(yù)計2020年能達(dá)到70GW。因此我們還有67GW的空間,將由新型的儲能方式填補(bǔ)空缺。
目前,我國新型儲能裝機(jī)量只有81.3兆瓦,到2020年的時候,新型的儲能技術(shù)將有1000倍以上的市場發(fā)展空間。可再生能源和分布式能源大量接入,新能源發(fā)電比例不斷提高,對電網(wǎng)的沖擊都需要儲能來參與和解決。儲能技術(shù)在未來將是協(xié)調(diào)這些問題至關(guān)重要的一環(huán),儲能環(huán)節(jié)將為整個未來的能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到關(guān)鍵的作用。
三、相變儲熱系統(tǒng)
如果跳出用電的范疇,儲能的概念可以進(jìn)一步擴(kuò)展為儲熱。
我們曾做過電儲能和熱儲能的對比:電儲能清潔、傳輸簡便、轉(zhuǎn)換靈活高效;而儲熱的優(yōu)勢和特點,在于為用戶提供需求側(cè)的制冷、制熱差別感受。
儲熱又分為潛熱儲熱和顯熱儲熱。潛熱儲熱也叫相變儲熱,相變材料的溫度在不斷升高過程中,達(dá)到了相變點的時候,它的物理狀態(tài)發(fā)生了改變,而它的溫度在相變結(jié)束前幾乎不發(fā)生改變,同時大量的相變熱被釋放或者吸收進(jìn)來,產(chǎn)生了比較寬的溫度平臺。
相變材料按物理狀態(tài)可分為固液相變和固固相變,其中固液相變的應(yīng)用更多,具體又分為無機(jī)、有機(jī)和復(fù)合相變材料;按溫度來分可以分低溫、常溫和高溫材料,其中,20℃-200℃我們稱為常低溫相變材料,200℃-1000℃我們稱為高溫相變材料。
我們公司的相變儲熱系統(tǒng)的第一個特點是應(yīng)用廣泛,可以和不同的冷熱源配合使用,可以和太陽能、風(fēng)能、潮汐能無縫集成。由于可再生能源具有波動性和間歇性,如果配備大容量相變儲熱系統(tǒng),可以有效地減少碳排放。另外還可以與余熱配合使用,比如我們可以把附近的水泥廠、化工廠的余熱利用起來,提高能源使用效率,達(dá)到變廢為寶、節(jié)能增效的目的。
相變儲熱系統(tǒng)的第二個特點是可以實現(xiàn)大容量儲熱。系統(tǒng)中的所有單元都是可以串聯(lián)的,最大的可以達(dá)到500兆瓦時以上的熱容量。我們可以根據(jù)用戶對熱量的需求,配置不同的溫度使用單元。
第三個特點是換熱系統(tǒng)非常高效。第四個特點是所有材料都綠色環(huán)保,導(dǎo)熱性好,而且材料可以反復(fù)使用。
四、應(yīng)用案例介紹
第一個案例是中瑞產(chǎn)業(yè)園。這是由中國和瑞士商務(wù)部重點合作的項目,今年上半年已經(jīng)在江蘇省鎮(zhèn)江新區(qū)開工建設(shè),面積達(dá)到22萬平方米。
我們使用了50度相變材料提供熱煤水,共提供了110個模塊化的Powerbox,采用全面的儲熱和儲冷模式。這個項目每年可以為用戶轉(zhuǎn)移高溫電量120萬千瓦時以上,初裝費用方面減少了30%,而且實現(xiàn)了削峰填谷,間接減少了二氧化碳排放量。
第二個案例是上海的一家半導(dǎo)體封裝企業(yè)。在這個項目中,我們利用儲能系統(tǒng)減少企業(yè)在電價高峰期的運行時間,每年為客戶轉(zhuǎn)移460萬度以上的高峰電,節(jié)約電費387萬元。
第三個案例,我們在福朋喜來登使用了大容量的相變儲熱、儲冷以及智慧能源儲熱系統(tǒng),用多能互補(bǔ)能源系統(tǒng)提高能源使用效率,打造了綠色能源低碳的環(huán)保生態(tài)型酒店。
我們一直在儲熱產(chǎn)業(yè)努力和探索,我們也歡迎國內(nèi)外專家、同行和我們進(jìn)行交流、合作。謝謝!