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熔鹽儲能供熱和發(fā)電促進(jìn)風(fēng)電光伏消納電網(wǎng)調(diào)峰工業(yè)園區(qū)低碳綠色清潔供熱高質(zhì)量發(fā)展
發(fā)布者:admin | 來源:王洪國 | 0評論 | 7442查看 | 2023-04-18 11:42:24    

----熔鹽儲能供熱和發(fā)電促進(jìn)風(fēng)電光伏消納電網(wǎng)調(diào)峰工業(yè)園區(qū)低碳綠色清潔供熱高質(zhì)量發(fā)展


為深入貫徹落實習(xí)近平總書記在二十大報告中提出,推動綠色發(fā)展,促進(jìn)人與自然和諧共生指示精神,積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和,立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破,有計劃分步驟實施碳達(dá)峰行動,深入推進(jìn)能源革命,加強(qiáng)煤炭清潔高效利用,加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系,積極參與應(yīng)對氣候變化全球治理。


隨著以風(fēng)電、光伏為代表的新能源高速發(fā)展,在構(gòu)建新型能源體系中發(fā)揮越來越重要的作用。圍繞新能源發(fā)展的難點、堵點問題,突出表現(xiàn)在電力系統(tǒng)對大規(guī)模高比例新能源接網(wǎng)消納的適應(yīng)性不足、全社會綠色消費意識不強(qiáng)、新能源與其他領(lǐng)域融合發(fā)展不夠等方面,新時代新能源高比例、高質(zhì)量發(fā)展促進(jìn)構(gòu)建新型能源體系建設(shè)。


利用熔鹽熱能儲存發(fā)電也是一種電力儲存技術(shù)。其基本概念是當(dāng)可再生能源導(dǎo)致電力過剩時,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,以熱能的形式暫時儲存起來,優(yōu)先提供穩(wěn)定蒸汽為工業(yè)企業(yè)提供清潔綠色低碳熱源,也可以在電力需求增加時,需要時再轉(zhuǎn)化為電能供應(yīng)電力頂峰和爬坡,實現(xiàn)可再生能源儲能調(diào)峰能力。


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圖1風(fēng)電光伏耦合熔鹽儲能供熱和發(fā)電示范(網(wǎng)絡(luò)圖片)


化學(xué)儲能電池的合適規(guī)模是中小儲能容量(最高100MW),儲電時間最長為幾小時。熔鹽熱能存儲、抽水蓄能和氫能存儲能夠存儲比電池更大的容量(100-1000MW)。抽水蓄能夜間剩余電的可用存儲時間估計為數(shù)小時至數(shù)天,熱能存儲為數(shù)小時至數(shù)天,氫儲能為數(shù)天至數(shù)周。熔鹽儲熱、抽水蓄能和儲氫被認(rèn)為適合長期儲存大量電力。另一方面,存在抽水蓄能大壩建設(shè)場地難以獲得、氫氣成本高的擔(dān)憂等問題,因為該技術(shù)仍處于開發(fā)階段。同時,利用熱能儲存發(fā)電具有良好的特點:其系統(tǒng)能夠長期儲存大量電力,并且可以利用現(xiàn)有技術(shù)建造,同時具有適度的地域限制,最大的優(yōu)勢就是可以實現(xiàn)燃煤燃?xì)忮仩t的綠色電能替代,為實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)愿景,特別是工業(yè)蒸汽園區(qū)用戶的低碳發(fā)展提供新舊動能轉(zhuǎn)換。


在顯熱儲熱方面,熔鹽儲熱已經(jīng)在聚光太陽能發(fā)電中得到實際應(yīng)用。用于蓄熱的熔鹽常采用硝酸鈉(60%)和硝酸鉀(40%)的混合物。


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圖2光伏電站耦合熔鹽儲能供熱和發(fā)電示意圖(網(wǎng)絡(luò)圖片)


作為未來超大規(guī)模風(fēng)電、光伏電站大規(guī)模存儲系統(tǒng)的可行應(yīng)用,圖2顯示了熔鹽儲能與光伏電站共置的典型示意圖。必須注意的是,實際占地面積(100MWe x 8hrs=800MWhe)占集裝箱式化學(xué)儲能鋰離子電池土地面積的三分之一,與電源轉(zhuǎn)換器堆疊(即電-熱-電范圍)。


由于風(fēng)光等新能源具有隨機(jī)性和波動性特點,無法獨立支撐用電負(fù)荷穩(wěn)定運行需求,在風(fēng)光大規(guī)模、高比例發(fā)展的同時,必須相應(yīng)配置消納、儲能和調(diào)峰能力,尤其是近中期需要充分發(fā)揮煤電機(jī)組的調(diào)峰調(diào)頻等支撐作用。以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地,無論是本地消納還是外送消納,目前條件下離不開煤電的支撐。


為確保沙漠、戈壁、荒漠化地區(qū)風(fēng)電光伏基地高效利用,需要堅持源、網(wǎng)、荷協(xié)同發(fā)展,明確項目利用率及消納方向,推動新能源與其他電源、儲能協(xié)調(diào)建設(shè),實現(xiàn)沙漠、戈壁、荒漠化地區(qū)為重點的大型風(fēng)電光伏基地與配套電網(wǎng)、消納、儲能及分布式調(diào)相機(jī)同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步投運。推動煤炭和新能源優(yōu)化組合既是我國能源發(fā)展目標(biāo)和現(xiàn)實結(jié)合的需要,也是風(fēng)光新能源技術(shù)特點和發(fā)展階段的客觀要求。


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圖3風(fēng)電光伏熔鹽儲能供熱示意圖(網(wǎng)絡(luò)圖片)


綜合考慮工業(yè)園區(qū)燃煤、燃?xì)忮仩t的關(guān)停,可再生能源清潔供熱替代、新能源低碳電能替代、北方地區(qū)清潔供暖等多形式多模式本地化消納,是促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展實現(xiàn)碳排放雙控目標(biāo)有效措施。新能源增長和化石能源的減少,通過熔鹽儲能實現(xiàn)增減掛鉤,每增加200MW風(fēng)電光伏配套熔鹽儲能,可有效替代50t/h燃煤燃?xì)忮仩t的綠色電能替代,實現(xiàn)園區(qū)清潔化、低碳化、綠色化新舊動能轉(zhuǎn)換。


典型案例:


為構(gòu)建新能源+產(chǎn)業(yè)的就地消納綠色發(fā)展模式,內(nèi)蒙古電投能源股份有限公司(簡稱“公司”)擬注冊成立子公司開魯電投智慧能源有限公司開展內(nèi)蒙古通遼開魯生物醫(yī)藥開發(fā)區(qū)源網(wǎng)荷儲一體化及園區(qū)綠色供電項目。


開魯生物醫(yī)藥開發(fā)區(qū)源網(wǎng)荷儲一體化項目由電規(guī)總院規(guī)劃設(shè)計,電源側(cè)規(guī)劃建設(shè)400兆瓦風(fēng)電、150兆瓦集中式光伏,負(fù)荷側(cè)規(guī)劃建設(shè)400兆瓦電加熱熔鹽儲熱系統(tǒng)、配套建設(shè)220千伏變電站,園區(qū)供熱系統(tǒng)、一體化調(diào)度平臺,項目總投資42.6億元。


落實2030年前碳達(dá)峰行動方案技術(shù),推進(jìn)熔鹽儲能供熱和發(fā)電示范應(yīng)用,以可再生能源熔鹽儲能消納儲能供熱源網(wǎng)荷儲一體化示范應(yīng)用,實現(xiàn)園區(qū)新能源增長和化石能源減少熔鹽儲能增減掛鉤,綠色電能替代燃煤燃?xì)忮仩t碳排放雙控,為園區(qū)構(gòu)建新型能源體系實現(xiàn)新舊動能轉(zhuǎn)換新時代高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)。

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