燃煤电厂转型升级 依靠蓄热技术可行吗？
2022-10-07 22:00:00
燃煤电厂转型升级 依靠蓄热技术可行吗？
当前，煤电装机在国内仍占据主导，为实现我国碳达峰和碳中和目标，必须继续推进燃煤发电的节能减排和转型升级。
供热机组：蓄热技术助力热电解耦
随着我国能源结构快速转型，以燃煤发电为主体的基础能源电力的调峰能力，将直接决定风电、太阳能发电等可再生能源的发展空间，大量间歇性新能源电力并网必将迫使燃煤发电机组全面参与深度调峰。而要达到这一目的，蓄热技术将发挥重要作用。
近日，能源领域16位院士共同起草了“关于推动燃煤发电产业升级，强化机组深度调峰能力，提高可再生能源消纳水平，以推进节能减排的建议”，其中提到供热机组全面参与电力调峰，是当前解决电网调峰能力不足的重要手段。
建议指出，燃煤发电深度调峰依然困难重重。占燃煤发电装机近50%的供热/供汽机组为保障供热/供汽，往往采取“以热定电”方式运行，这就要求必须实现热电解耦，而储热即是热电解耦的主要路线之一。如热水储热装置，通过增设蓄热装置实现热电解耦，当电网存在调峰困难时段利用储热装置对外供热，补充热电联产机组由于发电负荷降低带来的供热能力不足。
但当前主要热电解耦技术的能效水平都有较大的提升空间，如蓄热式热电解耦方式的蓄热热源一般都是主蒸汽或高品位抽汽，能耗极高。采用电燃烧器定制供热的方式，更是直接将高品位的电直接烧热水供热，其从煤到热的转化效率仅有30%左右。
建议认为，针对蓄热式热电解耦技术，采用“能级匹配”理念，可以采用分级蓄热，低温段采用低品质蒸汽或余热来加热蓄热介质。针对电燃烧器定制补充供热的方式，可以在电力调节灵活性允许的情况下，尽量避免电能的直接供热。
纯凝机组：采用蓄热技术实现移动供热
与供热机组不同，在纯凝机组中，蒸汽进入汽轮机，通过其中各级叶片做功后，乏汽全部进入凝结器凝结为水，蒸汽全部用于发电。在当前背景下，对纯凝机组实行供热改造亦是优化存量资源，促进煤电产业转型升级的一个重要方向。
日前，国家能源集团广东公司台山电厂一期工程1、2号机组移动供热改造项目圆满完成，成为广东公司首家实现对外移动供热的电厂，在传统煤电转型升级中迈出坚实一步。
移动供热是指将各类工业废余热通过回收装置的蓄热元件进行热能转化存储，再用牵引车运送蓄热装置至用热企业，其核心技术为高储能蓄热材料和高效蓄热工艺。打破了管道运输的模式，灵活方便。以相变材料为蓄热载体的移动蓄热技术具有广阔的应用前景，当前已有一些电厂开展了移动供热相关的可行性研究。
上述台山电厂项目实施过程中，台山电厂因地制宜确定1、2号机组移动供热以汽轮机一级抽汽作为热源，项目仅用26天便完成供管道、阀门、表计等改造、施工、试运工作，较原计划的供热时间提前了6个月。经过牵引车40公里长途运输，该厂外供的蒸汽温度、压力等各项参数均满足终端用热企业需求。
但不可否认的是，目前的移动储热供热技术在国内外还多处于研究和示范工程的应用阶段，目前可车载的储热设备单位体积储热能力有限，对热源类型要求高，车载方式的移动供热在运输和接收中不可控因素较多，安全性较差。移动储热供热技术在储热材料、强化传热、安全运作商业模式等方面还需深入研究，煤电机组开展移动供热的市场还有待开拓。
内容来源：中国清洁供热平台
当前，煤电装机在国内仍占据主导，为实现我国碳达峰和碳中和目标，必须继续推进燃煤发电的节能减排和转型升级。
供热机组：蓄热技术助力热电解耦
随着我国能源结构快速转型，以燃煤发电为主体的基础能源电力的调峰能力，将直接决定风电、太阳能发电等可再生能源的发展空间，大量间歇性新能源电力并网必将迫使燃煤发电机组全面参与深度调峰。而要达到这一目的，蓄热技术将发挥重要作用。
近日，能源领域16位院士共同起草了“关于推动燃煤发电产业升级，强化机组深度调峰能力，提高可再生能源消纳水平，以推进节能减排的建议”，其中提到供热机组全面参与电力调峰，是当前解决电网调峰能力不足的重要手段。
建议指出，燃煤发电深度调峰依然困难重重。占燃煤发电装机近50%的供热/供汽机组为保障供热/供汽，往往采取“以热定电”方式运行，这就要求必须实现热电解耦，而储热即是热电解耦的主要路线之一。如热水储热装置，通过增设蓄热装置实现热电解耦，当电网存在调峰困难时段利用储热装置对外供热，补充热电联产机组由于发电负荷降低带来的供热能力不足。
但当前主要热电解耦技术的能效水平都有较大的提升空间，如蓄热式热电解耦方式的蓄热热源一般都是主蒸汽或高品位抽汽，能耗极高。采用电燃烧器定制供热的方式，更是直接将高品位的电直接烧热水供热，其从煤到热的转化效率仅有30%左右。
建议认为，针对蓄热式热电解耦技术，采用“能级匹配”理念，可以采用分级蓄热，低温段采用低品质蒸汽或余热来加热蓄热介质。针对电燃烧器定制补充供热的方式，可以在电力调节灵活性允许的情况下，尽量避免电能的直接供热。
纯凝机组：采用蓄热技术实现移动供热
与供热机组不同，在纯凝机组中，蒸汽进入汽轮机，通过其中各级叶片做功后，乏汽全部进入凝结器凝结为水，蒸汽全部用于发电。在当前背景下，对纯凝机组实行供热改造亦是优化存量资源，促进煤电产业转型升级的一个重要方向。
日前，国家能源集团广东公司台山电厂一期工程1、2号机组移动供热改造项目圆满完成，成为广东公司首家实现对外移动供热的电厂，在传统煤电转型升级中迈出坚实一步。
移动供热是指将各类工业废余热通过回收装置的蓄热元件进行热能转化存储，再用牵引车运送蓄热装置至用热企业，其核心技术为高储能蓄热材料和高效蓄热工艺。打破了管道运输的模式，灵活方便。以相变材料为蓄热载体的移动蓄热技术具有广阔的应用前景，当前已有一些电厂开展了移动供热相关的可行性研究。
上述台山电厂项目实施过程中，台山电厂因地制宜确定1、2号机组移动供热以汽轮机一级抽汽作为热源，项目仅用26天便完成供管道、阀门、表计等改造、施工、试运工作，较原计划的供热时间提前了6个月。经过牵引车40公里长途运输，该厂外供的蒸汽温度、压力等各项参数均满足终端用热企业需求。
但不可否认的是，目前的移动储热供热技术在国内外还多处于研究和示范工程的应用阶段，目前可车载的储热设备单位体积储热能力有限，对热源类型要求高，车载方式的移动供热在运输和接收中不可控因素较多，安全性较差。移动储热供热技术在储热材料、强化传热、安全运作商业模式等方面还需深入研究，煤电机组开展移动供热的市场还有待开拓。
内容来源：中国清洁供热平台
