低價谷電儲熱技術助力百億級清潔供暖市場蓬勃發展
在“十四五”期間,國內將釋放百億級火電靈活性改造市場,蓄熱調峰技術方案作為其中的一種主要技術路線,有望得到更大規模的推廣應用。
在“十四五”期間,國內將釋放百億級火電靈活性改造市場,蓄熱調峰技術方案作為其中的一種主要技術路線,有望得到更大規模的推廣應用。
1、改造勢在必行
截至今年4月底,全國全口徑發電裝機容量約24.1億千瓦,同比增長7.9%。可再生能源發電裝機容量11.0億千瓦,同比增長14.9%,占總裝機容量的45.5%,高速增長的新能源發電出力的隨機性、波動性和間歇性對于大規模并網提出挑戰,對于電網調峰和消納能力提出高要求。
我國發電裝機構成中,抽水蓄能、燃氣發電等靈活調節電源裝機占比不到6%,“三北”地區新能源富集,風電、太陽能發電裝機分別占全國的72%、61%,但靈活調節電源不足3%,調節能力先天不足。比較而言,歐美等國靈活電源比重較高,西班牙、德國、美國占比分別為34%、18%、49%。

對比各類靈活調節電源,抽水蓄能電站受站址資源和建設工期限制,氣電受氣源氣價約束,發展規模有限,現階段儲能技術受制于經濟性、安全性,尚不具備大規模商業化應用條件。而火電靈活性改造成本優勢明顯,據中電聯的數據,煤電靈活性改造單位千瓦調峰容量成本約在500元-1500元之間,低于抽水蓄能、氣電、儲能電站等其他系統調節手段。

如上圖所示,未來,新能源和靈活性火電機組的配合,可幫助實現新電力系統的整體平穩運行。
2、市場空間有多大?
2021年11月,國家發改委發布《關于開展全國煤電機組改造升級的通知》,提出進一步提升煤電機組清潔高效靈活性水平,存量煤電機組靈活性改造應改盡改,“十四五”期間完成2億千瓦,增加系統調節能力3000-4000萬千瓦,促進清潔能源消納。
火電機組間改造投資差異明顯,不同機組特征、改造目標、燃料特性等條件都將帶來改造投資的巨大差別,一般來說,在不包括儲能設備的情況下,改造投資通常在30-90元/kW,最小出力可降至20%-40%。按此測算,十四五”期間火電靈活性改造市場空間至少約60-180億元。

3、儲熱技術的削峰填谷優勢明顯
我國火電靈活性改造的核心目標是充分響應電力系統的波動性變化,實現降低最小出力、快速啟停、快速升降負荷三大目標,其中降低最小出力,即增加調峰能力是目前最為廣泛和主要的改造目標。
提高火電的深度調峰能力主要包括三個路徑:提高鍋爐側鍋爐低負荷穩燃能力;實現汽輪機側機組供熱工況熱電解耦;提高機組主輔機及其環保裝置在低負荷下的設備適應性。由此也產生了多種技術路線。

這其中,采用蓄熱式電鍋爐技術在實現熱電解耦、深度調峰上優勢明顯。特別是針對熱電聯產機組,蓄熱裝置已經成為基本配置,利用蓄熱裝置及供熱系統的儲熱特性,實現熱電聯產運行方式的改善和靈活性的提升效益明顯,蓄熱式電鍋爐調峰方案目前有兩種主流的方案配置。
而目前正在建設的電廠儲能蓄熱調峰供熱項目,成功投運后有望打開蓄熱調峰的市場空間。在該項目的催化下,目前已有多個項目在考慮技術方案時將熔鹽方案作為可選項之一。統計目前已建成的火電靈活性改造項目,其中有約50%采用了蓄熱調峰方案。以此比例,“十四五”期間預計將有約1億千瓦裝機采用蓄熱技術改造。

4、深耕儲能蓄熱市場
在電蓄熱調峰領域,在電極鍋爐+水蓄熱調峰領域,在熔鹽儲能調峰市場,總體來看,蓄熱解決方案參與火電靈活性改造在技術上并無障礙,影響其推廣的主要因素在于項目的經濟性,而經濟性則取決于調峰輔助服務市場的建立健全。發改委印發的《全國煤電機組改造升級實施方案》也已明確,加快健全完善輔助服務市場機制,使參與靈活性改造制造的調峰機組獲得相應收益。
各級政府相繼出臺清潔供暖財政補貼政策,居民實施清潔采暖可享受優惠電價(例如,新疆、青海下轄多個地區谷電只需0.09元/度),家用電和取暖電價分開等,天帥智能科技有效利用每天的7小時低價谷電時段進行儲熱,就可全天24小時持續供暖,剩余17小時不需用電,只是通過儲熱體內的熱量進行供暖,省去了17小時平電與峰電的高額電費,大幅降低了清潔采暖運行成本。

在國家碳中和政策的推動下,相變儲能蓄熱清潔采暖迎來了發展的春天,天帥智能科技技術團隊攻克技術難關,與高校合作研發相變儲能材料,結合多項專利技術,全新研發出了低成本相變儲熱供暖設備,利用低價的谷電儲熱,峰電時高效率持續供暖,提升能源利用率的同時,大大降低了運營成本,解決了廣大民眾冬季高成本取暖的難題。









