“雙碳達標”愿景下的城鎮零碳清潔供暖前景和路線
“碳達峰、碳中和”目標愿景提出后,國家相關部門圍繞此目標開始制定并出臺一系列支持政策和產業規劃,全國各行業都面臨時代變革所帶
“碳達峰、碳中和”目標愿景提出后,國家相關部門圍繞此目標開始制定并出臺一系列支持政策和產業規劃,全國各行業都面臨時代變革所帶來的機遇與挑戰。作為能源行業下游產業鏈上的重要一環——城鎮供熱行業,其受到能源轉型發展戰略調整的影響尤為深遠。
現如今中國能源系統的特點是通過燃燒化石能源產生熱量,產生的熱能一部分用于工業、商業以及居民的供熱;另一部分則以熱發電,也就是說現在是“燃料先出熱后出電”的順序。

目前全國能源領域都在努力朝著零碳方向邁進,在此背景下,未來的能源系統鏈條將產生變化:供熱所用的燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、蒸汽鍋爐等產品將要一步一步淘汰,而水電、核電、風電、光電等可再生能源類產品將占主導地位。這其中80%的能源都是直接產生電能,在此基礎上再“以電換熱”。
能源轉換過程180度逆轉,這樣一來,電能作為清潔能源,無論是進行供熱還是供電,都能夠完美解決原先化石能源生產應用過程中產生的碳排放等污染問題。對于我國供熱行業來說,積極響應“雙碳達標”國策,不僅符合國家綠色能源發展規劃,還將迎來行業一大發展契機,在能源變革之路上占據有利地位。

北方城鎮供熱的基本思路
“雙碳達標”愿景下的城鎮供熱前景和路線,實現零碳供熱有以下四個基本思路:
一、開發利用沿海地區核電、火電、鋼鐵廠余熱,通過海水淡化制備淡水,實現水熱聯產、水熱同送、水熱同蓄、水熱分離,再加上建設若干個大型跨季節蓄熱裝置,可為城鎮80億平方米建筑進行供熱;
二、開發利用北方地區保留下的3億千瓦火電,通過蓄熱和余熱回收,可為80億平方米建筑供熱;
三、利用部分鋼鐵、化工產業和垃圾焚燒及其排放余熱,也可為10億平方米建筑供熱;
四、通過多種電動熱泵方式供熱,如集中的中水水源、中深層地源、淺層地源,分散的空氣源等,這些可為30億平方米難以連接集中熱網的建筑供熱。

未來零碳供熱攻克技術
未來零碳供熱的實現,需要努力攻克四大技術:
一、提高跨季節蓄熱技術,收集水熱聯產余熱、垃圾焚燒余熱、工業余熱。值得注意的是,為避免熱損失,單體蓄熱池體積應在1000萬立方米以上,深度應大于30米。
二、提升高效回收各類低品位余熱技術,如余熱驅動海水淡化制備熱淡水、熱電聯產回收冷端余熱和煙氣余熱等。

三、發展降低回水溫度的技術,無論是跨季節蓄熱還是電廠余熱回收,都要建立在低回水溫度基礎上。可通過吸收式換熱器利用較高的供水溫度實現低回水溫度,也可以采用電動熱泵直接提取回水的熱量供熱,并進一步降低回水溫度。
最后,就是進一步加強建筑結構改造技術、建筑保溫技術、末端調節技術等,降低熱需求、扭轉室內過熱現象。中國要實現供熱系統零碳改造,就要從中國的現實情況出發,然后向零碳目標推進,科學規劃、分步實施。從發展節奏來說,供熱系統零碳改造 應先于房屋建設實現碳達峰,與電力系統同步實現碳中和。

供熱系統零碳改造促進儲能蓄熱供暖市場的快速發展,但市場需要健康發展,各方應更加重視蓄熱技術,推動成立相關的專業化技術委員會和標準委員會,建立從蓄熱材料,蓄熱裝置,蓄熱系統等一系列的標準和規范。為推動蓄熱技術的良性發展提供頂層規劃。

2017年,天帥智能科技股份有限公司經過多年的研究積累,開發出了復合相變蓄熱材料的制備和規模化生產工藝。為實現該項技術的成果轉化和市場化應用,其核心的相變蓄熱技術一經推出便贏得市場青睞,僅三年時間,快速成長為國內相變蓄熱市場的領先企業。

相變蓄熱供暖市場廣闊
相較于傳統的顯熱蓄熱,相變蓄熱這種潛熱蓄熱技術具有更高的能量密度,蓄熱和釋熱過程可控性好、原材料易得,具有較好的市場應用前景。這也是天帥智能科技將發展高能量密度、高經濟性相變蓄熱材料與技術作為公司核心產品和發力點的主要原因。
天帥智能科技核心的相變蓄熱技術,通過復合成型,可以有效利用相變蓄熱材料的相變潛熱以及封裝相變儲熱材料的耐火度和穩定性,使其在高溫相變狀態下仍然保持原有的形態,而且可以實現上千次循環且蓄熱能力不發生較大衰減。也就是說,復合技術可以充分利用現有相變材料的優勢,同時結合了顯熱蓄熱材料原有的優勢。

峰谷價差將進一步拉大蓄熱將更具成本競爭力
電價政策是影響蓄熱項目經濟性的關鍵因素,蓄熱項目是否具有可行性,低谷電價幾乎起了決定性的作用。國家能源局綜合司最新發布的征求《關于解決“煤改氣”“煤改電”等清潔供暖推進過程中有關問題的通知》再次提到,要認真落實《關于北方地區清潔供暖價格政策的意見》要求,在峰谷分時電價、階梯電價、電力市場化交易等方面進一步加大工作力度。這對蓄熱發展無疑也是利好信號。
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