點(diǎn)擊進(jìn)入峰會(huì)直播專(zhuān)題：儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)2018

　　【電池中國(guó)網(wǎng)4月2日 北京訊】4月2-4日，“儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)2018（ESIE 2018）”在北京國(guó)家會(huì)議中心舉行。北京今日能源科技發(fā)展有限公司董事長(zhǎng)張文亮在主題論壇上做演講。以下是演講內(nèi)容：

　　北京今日能源科技發(fā)展有限公司董事長(zhǎng) 張文亮：

　　各位領(lǐng)導(dǎo)、各位朋友，大家下午好。今天我來(lái)和大家分享的議題是關(guān)于火電靈活性改造的議題。

　　首先看一下火電靈活性改造的必要性。截止到2015年底，我們國(guó)家水電、風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量分別達(dá)到3.2億、1.3億、420萬(wàn)千瓦，居世界第一位，可再生能源發(fā)電總量位居世界第一。可再生能源快速發(fā)展的同時(shí)，我們國(guó)家有些地區(qū)棄風(fēng)、棄光的矛盾比較凸顯，特別陜北地區(qū)棄風(fēng)尤為嚴(yán)重。

　　提升電廠的調(diào)節(jié)能力是解決了以風(fēng)電、太陽(yáng)能消納直接有效的措施。看相關(guān)的政策，2016年國(guó)家能源局發(fā)布關(guān)于下達(dá)火電靈活性改造試點(diǎn)項(xiàng)目的通知，在通知里面指出，在十三五里面增加調(diào)峰能力達(dá)到0.64億千瓦。

　　下邊是一些國(guó)家相關(guān)的政策，在2016年3月、4月，包括2017年9月份，國(guó)家能源局和發(fā)改委分別下發(fā)了關(guān)于提高火電靈活性改造的通知和指導(dǎo)意見(jiàn)。在通知和指導(dǎo)意見(jiàn)里面多次提出發(fā)展儲(chǔ)能的一些裝備和儲(chǔ)能的技術(shù)，來(lái)提高火電的靈活性。

　　當(dāng)前我們?cè)诨痣婌`活性改造里面，我們必須通行兩種方式，一種電網(wǎng)側(cè)用戶端增加儲(chǔ)能的裝備。另外一端在火電側(cè)提升系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。

　　我們今天主要跟大家分享和討論在發(fā)電側(cè)怎么提升靈活性改造的問(wèn)題。我們看一下，熱力系統(tǒng)改造技術(shù)路線歸納為四條技術(shù)路線，第一條技術(shù)路線，電熱加蓄熱的方式，第二條技術(shù)路線，增加電熱泵方式。第三條技術(shù)路線是供熱機(jī)組加蓄熱的方式。第三條也是今天主要來(lái)分享的，第四條技術(shù)路線在蒸汽系統(tǒng)流程改造方面進(jìn)行改造。

　　我們先看一下電加熱+蓄熱的方式，也就是在系統(tǒng)中增加電熱裝置，來(lái)增加電負(fù)荷。把電符合轉(zhuǎn)換成熱負(fù)荷之后，替代一部分的熱負(fù)荷。這種方式增加系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電消納的空間。它的系統(tǒng)風(fēng)電裝機(jī)容量比較大的地區(qū)，同時(shí)這個(gè)風(fēng)電的比較大的這個(gè)方式比較有效的，但是這個(gè)問(wèn)題增加能耗，受電價(jià)政策影響的比較大。

　　第二條技術(shù)路線，增加電熱泵這個(gè)方式，跟前面的電加熱+蓄熱有點(diǎn)相似的，增加電熱泵來(lái)替代熱負(fù)荷這種方式。

　　第三條技術(shù)路線，就是我們供熱機(jī)組處我們?cè)黾有顭嵫b置。我們削弱用戶之間的熱負(fù)荷的關(guān)系，打破以熱頂電的模式，實(shí)現(xiàn)熱電解耦。

　　蒸汽流程改造，在汽輪機(jī)、高中壓旁路抽汽輔助供熱，擴(kuò)大機(jī)組熱電比調(diào)節(jié)比例。特點(diǎn)就是有棄風(fēng)調(diào)節(jié)熱點(diǎn)筆提升系統(tǒng)風(fēng)電消納。如果沒(méi)有棄風(fēng)，還是按照熱點(diǎn)機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行。

　　我們主要來(lái)分享第三個(gè)技術(shù)路線，供熱機(jī)組+需熱這種方式。這條技術(shù)路線實(shí)際上根本意義是什么？我們?cè)趥鹘y(tǒng)電力系統(tǒng)生產(chǎn)模式上，增加大容量的需求裝置，這里面專(zhuān)指需熱裝置，有它的一定的技術(shù)特性和優(yōu)點(diǎn)，第一個(gè)技術(shù)特性輸入輸出比較穩(wěn)定，同時(shí)比較節(jié)約空間。所以我們這個(gè)方案，我們是在熱點(diǎn)機(jī)組處增加大容量的環(huán)節(jié)，來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電消納的能力，打破以熱定電，實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)解耦。

　　在往年的介紹中多次提到的蓄熱技術(shù)，我簡(jiǎn)要介紹一下，相變蓄熱需要相變蓄熱材料，材料發(fā)生物理狀態(tài)改變的時(shí)候，它釋放或者吸收熱量這么一個(gè)物理過(guò)程，我們作為蓄熱或者放熱這樣一個(gè)循環(huán)，這是相變蓄熱材料。相變蓄熱材料是水的密度4-5倍，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是什么？我們上面的溫度是恒定的，可以提供穩(wěn)定的蓄熱平臺(tái)。

　　根據(jù)電廠調(diào)峰需求，根據(jù)這個(gè)特性研發(fā)適合大規(guī)模的布置的相變蓄熱的裝置，我們可以看左邊這個(gè)圖，這是我們公司研發(fā)專(zhuān)門(mén)給電廠用的大容量相變蓄熱裝置，這個(gè)裝置大概體積30立方左右。如果換算成電量3個(gè)兆瓦時(shí)的熱量。它的基本原理是非常簡(jiǎn)單，右邊的圖是泡面圖，高溫的水打入蓄熱裝置里面，在金屬換熱器跟下面蓄熱材料進(jìn)行熱交換，低溫的水從低溫排除，使上面的蓄熱材料達(dá)到飽和。需要放熱的時(shí)候從低溫的水冷端打入，這個(gè)進(jìn)行熱交換之后排出，這個(gè)熱量帶出來(lái)，這是一個(gè)基本的工作原理。

　　我們看下邊這張照片，這是承接國(guó)家科技支撐的項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目在內(nèi)蒙古呼和浩特電廠增加了250千瓦時(shí)的蓄熱裝置，同時(shí)增加附近風(fēng)電廠的調(diào)峰能力。基本運(yùn)行原理，發(fā)電高負(fù)荷的保持正常供熱的基礎(chǔ)上增加一部分的抽汽量，增加循環(huán)水，把循環(huán)水引進(jìn)蓄熱一端。我們機(jī)組可以參與調(diào)峰，我們可以把蓄熱裝置里面蓄的熱輸送官網(wǎng)來(lái)進(jìn)行末端的供熱。這么一個(gè)工作原理。

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，白天電負(fù)荷高的時(shí)候我進(jìn)行蓄熱，供熱負(fù)荷低的時(shí)候進(jìn)行蓄熱。夜間電負(fù)荷高，供熱比較低，我們進(jìn)行放熱。

　　我們看一下這個(gè)材料的選擇，我們通過(guò)研究和計(jì)算我們發(fā)現(xiàn)相變蓄熱的溫度對(duì)風(fēng)電消納這個(gè)量有一定的影響，我們發(fā)現(xiàn)蓄熱裝置的溫度比較適合70-100度之間，如果高于這個(gè)溫度，我們蓄熱裝置對(duì)這個(gè)不利的，需要更低的溫度放熱，如果帶低需要蓄熱。我們選擇89度相變材料，它的蓄熱溫度在90度，放熱溫度在89度。這個(gè)材料非常好的匹配的蓄熱的要求。

　　同時(shí)我們對(duì)這個(gè)材料進(jìn)行了測(cè)試，下面是測(cè)試曲線，在這里不展開(kāi)細(xì)講。整個(gè)充放熱效率達(dá)到98%以上。同時(shí)我們對(duì)這個(gè)材料的可靠性和穩(wěn)定性，就是循環(huán)使用次數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，我們通過(guò)第三方對(duì)材料進(jìn)行了檢測(cè)。我們循環(huán)五千次以上，材料的衰減率在10%以內(nèi)。

　　下面我們就一個(gè)項(xiàng)目做一個(gè)分享，下面這個(gè)項(xiàng)目是我們公司承接了一個(gè)國(guó)家的科技支撐計(jì)劃的一個(gè)項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目背景是什么呢？就是我們國(guó)家陜北地區(qū)電源結(jié)構(gòu)中火電機(jī)組、風(fēng)電占據(jù)比較高的，風(fēng)熱沖突現(xiàn)象比較嚴(yán)重的。我們公司經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的公關(guān)研發(fā)大容量的蓄熱裝置，陪在內(nèi)蒙古呼和浩特的風(fēng)電熱電廠，主要設(shè)計(jì)目標(biāo)打破以熱定電的約束，提高周邊風(fēng)電廠消納的能力。

　　我們可以看到這個(gè)裝置布置的規(guī)模是20兆瓦時(shí)蓄熱量，它的功率也是20兆瓦時(shí)，這個(gè)可以達(dá)到一小時(shí)充放，系統(tǒng)比較快的調(diào)節(jié)能力，這個(gè)峰值比較高的，配備20兆瓦時(shí)，也是20兆瓦的放熱。提高能源系統(tǒng)靈活性，提升可再生能源消納能力。看下面這個(gè)圖，抽汽打入蓄熱裝置里面，到夜間熱負(fù)荷比較高的時(shí)候，我們用相變蓄熱裝置里面的熱量替代一部分熱負(fù)荷，可以給它讓路，實(shí)現(xiàn)一部分的風(fēng)電消納。

　　下面是相關(guān)參數(shù)，已經(jīng)講過(guò)了，我們用相變材料是多元復(fù)合的材料，可以支撐一小時(shí)的放快能力。我們這個(gè)裝置運(yùn)行過(guò)程中，主要是通過(guò)一套軟件控制系統(tǒng)，這一套軟件控制系統(tǒng)來(lái)協(xié)調(diào)風(fēng)力、協(xié)調(diào)電力，電熱協(xié)調(diào)系統(tǒng)，可以很好的匹配和協(xié)調(diào)熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和風(fēng)電的出力，抑制風(fēng)電的能力，從而達(dá)到風(fēng)熱協(xié)調(diào)的結(jié)果。

　　這是系統(tǒng)試運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中一些參數(shù)和一些測(cè)試曲線圖。項(xiàng)目運(yùn)行效果，我們項(xiàng)目運(yùn)行效果在什么呢？在夜間電廠出力下降，為風(fēng)電提供更多的消納空間。熱負(fù)荷這個(gè)渠口可以由蓄熱裝置來(lái)提供，在白天電廠出力上升的時(shí)候我們可以進(jìn)行蓄熱。

　　通過(guò)項(xiàng)目測(cè)試，我們棄風(fēng)率從24%變成19%，得到明顯的抑制。

　　項(xiàng)目小結(jié)充分利用電力、熱力系統(tǒng)協(xié)調(diào)互補(bǔ)能力，提升電力系統(tǒng)靈活性，為可再生能源消納提供一些思路。這是現(xiàn)場(chǎng)安裝的布置圖，我們基本上每臺(tái)30立方左右，在整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)布置了16臺(tái)。

　　我們這個(gè)項(xiàng)目是在實(shí)施過(guò)程中也得到了清華大學(xué)、中南設(shè)計(jì)院和北方聯(lián)合電力等公司的協(xié)助，我們?cè)谶@個(gè)會(huì)上一并感謝。

　　后面是我們公司介紹就不講了，謝謝大家，我今天的內(nèi)容就這么多，謝謝。