当前位置: 首页 » 资讯 » 正文
“双碳”目标倒逼“调峰”课题 储热和供热助力电网调峰
2021-09-22       来源:人民日报

要实现碳达峰、碳中和目标,大规模、高比例发展零碳能源是必然趋势。


以水风光为代表的零碳能源特别是风光等新能源,虽然具有清洁零碳等诸多优势,但也存在间歇性、波动性等短板。在构建以新能源为主体的新型电力系统大背景下,不稳定的新能源成为主力电源,调峰就成为世界性难题。甚至有电力专家认为,一旦风光等间歇性电源成为主力,如果没有很好的调峰手段,电网可能存在重大风险。


如何破解这一世界性难题?国家电力投资集团公司党组书记、董事长钱智民说,国家电投给出的答案是两个字——“融合”,即以融合为思路,源网荷储协同互动,通过多品种能源互补的综合智慧能源,实现电力系统的平衡和稳定。


目前,国家电投已经开展了420个综合智慧能源项目,总投资超过1310亿元。近日,在该企业在北京、安徽、山东、青海等省份的试验和示范项目进行了调查采访。


技术融合——分布式能源+储热,让新能源就近就地消纳


如果说多能融合有望缓解新能源调峰压力,那么,分布式能源和储热的融合,则能帮助新能源就地消纳,甚至能部分化解我国新能源资源分布和负荷中心不平衡的难题。


在闻名全国的安徽凤阳县小岗村,一场综合智慧能源试验正拉开帷幕。


“屋顶免费装上光伏板,每年能少花200多元电费,我们非常欢迎。”“大包干”带头人之一、今年70多岁的严金昌跃跃欲试。


严金昌家不远处,地源热泵为游客中心、养老中心等区域提供集中供热和供冷,光伏车棚、光伏座椅、智慧路灯等设施成为小岗村的一道新风景。“未来整个项目建成后,小岗村可实现清洁能源电量全替代。”国家电投安徽小岗村综合智慧能源有限公司总经理高阳说。


长期以来,我国新能源资源和需求一直存在逆向分布——一边是西北部地区“风光”资源丰富、自我消纳能力弱,另一边却是东中部地区资源禀赋有限、用电需求和减排压力巨大。如果能在东中部地区见缝插针、就近就地挖掘分布式新能源的潜力,实现自发自用,就可以减轻对长距离送电的过度依赖,缓解新能源送出压力。


分布式能源虽然前景广阔,但要真正实现自发自用,甚至最终做到离网运行,还有赖于储能技术的突破。目前,全球储能技术中最主流的技术路线是抽水蓄能和电化学储能,而用富余的“风光”电制氢,甚至利用峰谷电差储热、储冷,同样大有可为。


在位于北京昌平区的宝之谷国际会议中心,园区西侧矗立着一个10余米高的大罐子,这是国家电投自主研发的“冷热双蓄水罐”。几米外,还有一个长近4米、宽2.5米的“集装箱”,这是储能的又一种形式——超威钠盐电池储能系统,年储电量可达33万千瓦时,利用峰谷价差,每年可节省用电成本35万多元。中电智慧综合能源服务有限公司总经理张越说,去年他们拆掉了3台燃气锅炉,改成利用夜间谷电时段进行制热或制冷,白天高峰电价时段放热或放冷,再配合上空气源热泵、污水源热泵等设备,“每年可减少燃烧天然气80万立方米,换算下来每年可节省资金约280万元。”


跨界融合——参与城市供暖,传统电站定位悄然转变


新能源异军突起的同时,火电站等传统发电企业的地位难免有所下降。近年来,一些省份的火电、核电机组已出现降功率运行的情况。资本密集的火电、核电等企业能否成功适应新趋势,既关乎自身发展,也事关我国能否顺利构建以新能源为主体的新型电力系统。


山东半岛东南部的海滨小城海阳市,三面环海的岬角顶端,两座雪白的“大圆罐”十分惹眼。这是海阳核电一期1、2号机组的核岛。在这里,反应堆把水加热,产生大量高温蒸汽,驱动汽轮机发电。目前,这两台世界最先进的第三代核电机组已累计发电超过570亿千瓦时。


让国家电投山东核电有限公司董事长吴放津津乐道的,除了先进的核电机组,还有从核电常规岛延伸出的两条白色管道。


“这两条管道不是用来输电的,而是向城区供热。”海阳核电设计管理处工程师刘宪岭解释,管道一头连着核电厂内供热首站,另一头连着厂外热力公司。在核电厂内,从核电机组抽出的高温蒸汽将管道中的水加热到120摄氏度。随后,热水被输送到热力公司换热总站,释放热量后再返回电厂,如此循环往复,实现源源不断的热量输出。


为啥一座世界最先进的核电站干上了城市供暖的营生?“目前,核电站年发电小时还不错,但未来我们这样的核电站也存在给新能源发电让路的压力,因此必须居安思危,不能只做发电这一篇文章。”吴放说,他们想到的第二篇文章,是和电关系最紧密的“热”。


任何电厂都有大量余热,把余热利用起来就会提高效益。“核电站实际热效率比最先进的火电机组要低10个百分点,只有36.7%。把核电的热直接拿出一部分来供暖,可以提高核电的热效率,综合效益更高。而且,减少余热排放还有利于海洋生态保护,可谓一举多得。”吴放说。


对海阳市来说,核电供热也能带来减碳红利。


“以前靠锅炉供暖,烧煤锅炉房里黑乎乎的。”站在已经停运的5层楼高大锅炉前,丰源热力临港分公司经理潘世伟细数起烧煤供暖的种种不便:“一不环保,二不经济,三不省心。燃煤锅炉故障率高,还要请工人24小时三班倒上煤,冬季光是临时招工就得20人。”


如今,在锅炉房隔壁,一座洁白小巧的板式换热器解决了各种问题。据测算,海阳实现全市核电供暖后,每个采暖季可节约原煤10万吨,减排二氧化碳18万吨、烟尘691吨、二氧化硫1188吨,相当于种植1000公顷阔叶林。“今年冬天,海阳将成为全国首个零碳供暖城市。”吴放说。

凡本网注明“来源或转载:XXX”的作品,均转载自其它媒体,凡转载内容侵犯了您的权益,请与我们联系,我们将在3个工作日内删除相关内容。转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
关注
暖通头条