清洁供暖新选择:低熔点熔盐蓄热供暖技术推向市场

来源: iGreen  作者: 本网记者Cecilia  时间: 2017.11.07  打印本页  分享:
清洁供暖技术是当前治理空气污染的有效途径之一,其中电供暖已成大势所趋,决定电供暖经济性的关键是,充分利用廉价的谷电制热,并将这些热量存储,在用电高峰时释放,这其中就涉及到储热技术的应用。熔盐蓄热作为一种高效储热技术,开始走向市场。
清洁供暖技术是当前治理空气污染的有效途径之一,其中电供暖已成大势所趋,决定电供暖经济性的关键是,充分利用廉价的谷电制热,并将这些热量存储,在用电高峰时释放,这其中就涉及到储热技术的应用。熔盐蓄热作为一种高效储热技术,开始走向市场。

图:我国雾霾污染问题十分严峻

基于熔盐的储能优势,可实现大规模供暖。熔盐作为储能介质最早应用于光热发电领域,近年来,百吉瑞(天津)新能源有限公司(以下简称百吉瑞)审时度势,充分挖掘其独立研发的低熔点熔盐的市场应用潜力,实现在煤改电、火电灵活性改造等领域的多元化发展。

推广电网谷电熔盐蓄热供暖与弃风、弃光电熔盐蓄热供暖可有效提高电网稳定性、平衡供暖成本并改善采暖期空气质量,但传统二元熔盐最低290℃的工作温度要求导致了两个主要问题,一是熔盐夏季防凝需耗费一定成本,二是供暖侧需求温度较低,无法进行有效换热。而低熔点、宽温升的低熔点熔盐产品,其熔点可低至82℃,可通过特殊处理方式实现零成本过夏,并有效解决了换热问题。同时,低熔点熔盐兼具寿命长、使用温区宽、无腐蚀性等特点,可进一步提高蓄热系统的经济性和稳定性。

百吉瑞谷电熔盐蓄热绿色供暖技术是一种基于熔盐显热蓄热的电加热蓄热集中供暖技术。采用模块化熔盐蓄热系统,利用晚上低谷电加热熔盐储能,白天则通过盐水换热器将循环水加热至供暖温度进行供暖,不仅能有效转移盈余谷电,提高电能使用率以及电网的稳定性,又使谷电的价格优势得到了充分发挥,降低了供暖成本,实现对燃煤锅炉的完全取代。如果针对改造项目,此技术无需改造水侧管路系统,可最大限度地降低降低项目成本。

模块化熔盐蓄热系统结构简单,投资成本低,设备占地面积小且技术成熟,非常适用于小区、商业地产、旅游区建筑、别墅区等。而且得益于国家政策的支持,低谷电价格优惠,供暖季运行成本谷电价格不同,最低可将系统运行成本控制在10-15元之间,供暖收益相对较高,具有良好的经济性能。同时,该系统可达到零排放,对环境无污染,适合大规模的推广和应用。据悉,目前熔盐蓄热绿色供暖技术已列入北京市住房城乡建设科技成果推广目录(2017)。

针对不同项目,可选用不同的供暖技术。百吉瑞开发的双罐储能供暖系统适用于大型供暖项目,单罐储能供暖系统适用于小型供暖项目。另外,这一系统采用模块化设计,百吉瑞针对不同的供暖需求开发了从1000平米至10000平米不等的供暖模块,以及不同的换热组合方案,针对项目需求,可以灵活组合。系统占地面积方面优势极大,在保障供暖效果的同时最大幅度降低供暖成本,提升了系统布置灵活性与空间适应能力,在保障供暖效果的同时最大幅度降低建设成本。

双罐储能供暖系统在夜间低谷电时通过熔盐泵将低温熔盐罐内的低温熔盐输送至熔盐电加热器进行加热,并将加热后的高温熔盐储存在高温熔盐罐中,供白天峰电和平电时供暖使用。供暖则通过换热系统将储存的热能传递给水,将供暖给水加热到供暖温度,通过建筑物内的末端盘管,实现供暖功能。经换热后的低温熔盐进入低温熔盐罐,完成热力循环。

图:双罐储能供暖系统工作原理


单罐储能供暖系统结构较为紧凑,可节约占地空间和成本,其采用高低温两罐合一即单罐储能的方式进行蓄热,该蓄热方式与双罐蓄热方式的主要不同为高温和低温熔盐均在同一罐内储存,而加热器则根据功率选择置于罐内或罐外。夜间低谷时直接在罐内将低温熔盐加热为高温熔盐。供暖时则通过熔盐泵将高温熔盐输送至换热系统进行换热实现供暖,换热后的熔盐返回罐内。

图:单罐储能供暖系统工作原理

 

目前,百吉瑞研发的新型煤改电熔盐蓄热单罐供暖系统已在阜新市海州区韩家店镇人民政府供暖系统改造项目中成功投入运行,该工程属于燃煤锅炉供暖系统改造项目,也是低熔点熔盐储能系统在供暖工程中的首次应用,实际供暖面积近6000平方米,供暖时间150天/年,室内平均实测温度23℃,与燃煤锅炉供暖时期相比,供暖费用没有增加。经过一个供暖期的运行测试,该系统运转平稳。供暖效果良好,运营费用低且各项监测指标均达到预期值。

图:熔盐蓄热单罐供暖系统正常运作

 

建于河北沧州的分布式供暖示范项目的成功建设是熔盐蓄热系统在供暖领域的又一重大突破。该系统采用百吉瑞双罐储能供暖技术,并通过槽式太阳能集热器与电加热器进行互补蓄热,进一步提高了清洁能源的利用率,降低了对电网的依赖程度,且系统出力稳定,运行灵活,可满足24小时持续供暖的需求,适用于大型供暖项目。

百吉瑞弃风、弃光电熔盐蓄热供暖技术则利用风光电进行熔盐蓄热供暖,可有效解决风光电的消纳问题,把间断的弃风、弃光电转换为稳定的热源,提高电能利用效率,增加了风光场供暖的收益,也提高了熔盐储能供暖系统的经济型,同时取代了燃煤供暖锅炉,减少了对环境的污染。现在内蒙古、吉林已有的示范项目利用弃风电直接加热水箱进行供暖,但这种方式在大规模蓄热方面存在着很大的局限性,相比之下熔盐蓄热占地面积小、蓄热规模大、系统常压运行且更具成本优势,具有推广与实施前景,市场潜力巨大。