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北京瑞特爱能源刘安全:电极锅炉储热技术助力电网调峰

北极星储能网  来源:北极星储能网    2018/1/26 16:09:05  我要投稿  

北极星储能网讯:电极锅炉&储热技术是电网调峰调频的良好设备:技术成熟,投资小,实施速度快,尽管火电灵活性政策和技术在大力推广之中,但仍有很多时候,电极锅炉与储热设备需要安装于电厂之外,由于初投资高、运行费用高,该应用严重受限,建议:火电灵活性政策应用于电厂外项目,电厂外项目接受电网的调峰调度,从而增加电厂外项目的实施可行性。制定:风电、热力公司、发改委、电网公司政策性框架协议,降低实施过程中,开发商的协调工作量,从而加快实施过程。

1月26日,中国能源研究会主办,中国能源研究会储能专委会、中关村储能产业技术联盟承办的“推动储能创新发展,提升能源整体效率专题研讨会”在京召开,北京瑞特爱能源科技股份有限公司刘安全总工程师发表演讲。

北京瑞特爱能源科技股份有限公司总工程师刘安全

以下为演讲内容:

各位领导,各位专家大家下午好,希望我分享的内容能够给大家带来受益。主要是关于这两个图片两个设备,一个叫典型电极锅炉,一个是大容量水储热设备。由这两套设备可以组成三种安装方式或者三种调峰方式。第一个是把大型储热罐安装在大型热力管网里面,可以装在电场,也可以装在用户的地方,或者之间的位置都可以,这个是在水储热方面应用最广泛的,它的原理就是在发电高峰的时候储存热量在低谷的时候把热量放出来,这个时候热点机组可以少发电或者降下来。这里有几个数据,大家可以看一下,就是储热和放热可以调峰232GW,密度每个立方23.2千瓦时,投资是一度电一千瓦时70到一百元,这几个数字如果说与其他的储能方式相比是比较低的一个数字。

这个是关于电锅炉调峰,就是把发电厂发出的电直接转化为热水,使电场发出来的电力降低,是这么一个原理。为什么这么做?就是为我们的清洁能源让路,让太阳能和风能这些弃电用起来,起这么一个作用。如果简单地看,把这个设备装在电场,把电变成热大家都难以接受,但是如果能够用这个方法大幅度消减弃光电还是可取的,现在东北地区核电灵活性改造这个是主要的技术之一,一个是这个,还有一个水储热还有一个固体储热,这里有几个数字还是比较吸引人的,如果装一台40GW的,每天7小时,151天,投资是350到1000,这两个设备结合起来装在电场或者用户侧都可以,目前主要是应用于安装在用户侧,它的调控原理和前面两者有点区别,如果装在电场这样做可以做目前的实施,但是好多时候不得不安装在靠近用户的地方就必须这样做,两个结合起来。那么它的调峰的效益效果、成本、投资,他们的优缺点我不念了,大家有兴趣可以把这个PPT拷回去看一下。

下面介绍一下关于调峰响应速度,在做PPT之前,有人跟我沟通过,比调峰设备应用于电网,调峰响应速度能不能满足要求,我做了一些计算我认为可以满足电网调峰响应速度要求,在左下角做了几个计算,它的调节速度是非常快的,登辉我会介绍调节速度,所以它能够响应电网所需要的调峰速度,这个设备主要是安装在电场,电场要调峰的时候发电机的负荷会变化,能够快速的增加容量或者减少容量,能够满足需求。

这也是给大家提供几个数据,第一个是关于投资方面的,电极锅炉调峰35到100万元之间,锅炉热量越大成本越地,如果采用储热罐调峰的话,它是60至80元。到目前为止,我们公司所实施的采用电极锅炉储热这个技术的项目,已经达到960GW,加起来话一共是将近1600个GW了,应该还是比较大的数字啊。

前面讲那么多,我还想讲一下调峰以及热点解耦这两个概念,调峰大家都知道,热点解耦是我们这两个设备在东北地区为了使发电机的发电量和供热量,两个耦合关系解开,刚才有些PPT也提到了,这个叫热点强迫出力,保证工作量不得不增加发电量,那么现在有这个设备之后,就可以使发电量与供热量关系解开了,不管你的负荷是多少我电场都可以升上去或者是降下去都可以实现。其实左下角这个图把我们这套设备加进去,就可以使电和热两个关系解开,其实目的是一样的都是调峰,这两个根本目的都是一样的。

这里也是有一个调峰的比较,这一组数据是我在前几天,在北京一个灵活性的会议上其他厂家介绍的数据,不过我把中间关于水储热这个数据改了,这是我实际计算比较准确的数据,比那个数据准确一些。刚才讲到这个初投资是比较便宜的,有一个数据电储能密度23比其他差了很多,我需要说明一下,也许计算方法不一样,实际安装的结果根本就不是这样,如果是按照占地面积这个水储热设备还是有要求的,大家可以通过实际的案例去验证一下。下面介绍几个典型案例,三个,第一个是乌鲁木齐,新疆属于国家能源发展的重点区域,风电快速发展,从而出现大量的弃风现象,弃风比例高达40%以上。此外,国家也在新疆实施限量用气政策,乌鲁木齐市规定年使用燃气28亿m 3 /年的限制,且新建项目暂停使用燃气。为此,新疆自治区政府决策实施“电化新疆”战略,新疆电网公司也在新疆推动“电能替代”战略。乌鲁木齐高铁是重大建设项目,配套建筑均需要集中式供热。为推动新能源政策落地,乌鲁木齐市政府选定该项目作为试点,提供了非常优惠的用电政策:通过利用风电补贴政策,由风电场、电网公司、地区发改委、用户(即乌鲁木齐高铁公司)签署四方用电协议,形成了共赢局面,为弃风电供热提供了基础可行性。该工程规模宏大、质量优异,成为行业的典范和参考学习对象。

今天我要给大家介绍它与调峰的关系,安装了两台发电机负荷出现了很多波动,不能够适应,所以需要调峰,而且需要非常快的响应速度,那么在这里面安装了40兆瓦的锅炉实现这么一个目标,是非常快速非常频繁的变成相对缓慢的,这个是实施方案,4台电极锅炉加上一系列的设备最终实现系统设计目标。底下的线我们叫负荷的进项补偿,降下去多少,我的锅炉升上去多少,时时调节,速度多块呢?4毫秒,上面这条线相对比较平稳。这就是实现了全部的设计目标,电网的平衡,这是一个固定电网响应时间4毫秒,你怎么变我都能跟得上,另外还实现了热回收。

新疆华电昌吉电场火电灵活性改造,这也是一个调控项目,最终让风电用起来,这个项目实施条件比较好,有一个好的政策,允许我们这样做,希望我们这样做。这个系统简单流程图,就是将这套设备安装到管网的回水上面,装进去就行了。系统流程,配电的情况,实施的安装图,这个实施过程还没有装完。这是这个项目投资预算,静态投资是3个亿,与实际会有差异,如果说做一个简单的计算,收益非常好,这个也不是最终的,应该说实际根据已经运行几个项目,最终运行的效益会比这个计算的要更好。

最后我总结一下,第一个电极锅炉&储热技术是电网调峰调频的良好设备:技术成熟,投资小,实施速度快,尽管火电灵活性政策和技术在大力推广之中,但仍有很多时候,电极锅炉与储热设备需要安装于电厂之外,由于初投资高、运行费用高,该应用严重受限,建议:火电灵活性政策应用于电厂外项目,电厂外项目接受电网的调峰调度,从而增加电厂外项目的实施可行性。制定:风电、热力公司、发改委、电网公司政策性框架协议,降低实施过程中,开发商的协调工作量,从而加快实施过程。

(发言根据现场速记整理,未经嘉宾本人审核)

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