【专家说】使用熔盐进行冬季蓄热供暖的技术难点和阻力

时间:2017-05-02 15:27来源:太阳能光热联盟
【导语】近阶段,随着对清洁供暖的广泛关注,各项供暖技术也在推陈出新,弃风弃光或谷电加热熔盐蓄热供热(以下简称“熔盐蓄热供热”)就是业界较为关注的一项。熔盐是世界上公认的最佳高温传热蓄热介质。国际上,熔盐蓄热技术主要用于光热发电,在集中供暖领域使用的案例极少。
 
2017-020期【微话题】使用熔盐进行冬季蓄热供暖,存在什么样的技术难点?如果想推广应用,主要阻力在哪里?
 
杨*:不经济。
 
曾**: 若用专用供暖熔盐系列,釆用多能互补,性价比高,供暖质量好。完全可以市场化。
 
赵*:东北地区冬季供热机组一开,非供热机组全停,风电全停,电都用不完。所以储热晚上不发电只供热还是很容易被接受的,只是我们现在电力市场机制不健全,辅助服务政策还没有涉及这一块。
 
李*:峰谷电价是0.11元,是可以匹配的吧?
 
穆**:除了多能互补,熔盐储热供暖也非常切合现在北方地区大力推行的煤改电政策!无论是“煤改电”还是“煤改气”,最大的痛点就是使用/运营费用,但是高温熔盐储热系统能够利用夜间便宜的低谷电储热/供热,白天不再用峰电供暖,能够大幅节省运营费用(低谷电只是峰电的1/4左右)!所以既环保又节能!
 
曾**:爱能森在寿光三元朱村的示范项目五月底完工,控制运行成本在18元/平方米,投资成本每平米约六十元。如果有0.15元以下的谷电支持,完全可以为我国煤改电做贡献。
储热成本,爱能森按照-20-120℃,60-300℃,150-580℃三个温度区间,对应的储热成本分别:800元/kWh、1200元/kWh、1800元/kWh左右。总体来说,比水罐投资贵。
 
段*:有谷电电价支持很重要。熔盐进行冬季蓄热供暖,夏季制冷,技术上问题不大。以北京目前的峰谷电价,经济性还是可以的。可以考虑用新型低温蓄热材料,目前采用这种技术为小区、学校供暖,收暖气费的模式,已经在北京做了不少项目,只是需要一定的资金实力。其它省市谷电价格还是比较高,推广不太容易。如果利用弃风和弃光,目前离用户侧太远。另外,电改完全推广出去后,对我们应该也是一大利好。
 
金**:如果纯粹蓄热,使用熔盐的投资成本也就是每千瓦时200元多一点。
 
白**:从技术角度,目前的熔盐材料和装备技术比较成熟了。但考虑到经济因素,还需要进一步研发新的熔盐材料,把使用温度与应用场景需求相匹配,进一步降低对容器材料的要求,泵送系统的要求,大幅降低系统成本。不见得把目前的热发电技术直接照搬应用过来,发电可以卖到每度1.15元,而这么高的参数去转化为80的水供热,显然经济性欠妥。低谷电问题可能是个过度性的措施,一旦储能技术突破,就不存在峰谷问题,依赖于这个政策显然不能持久。
 
徐*:对,这个价格用作采暖蓄热还是太高了吧?
 
王**:使用熔盐进行蓄热式供暖已经是成熟技术,技术上应该说不存在什么难点。熔盐蓄热的优势是储能密度大体积小,常压,可稳定输出蒸汽。百吉瑞在辽宁阜新的示范项目已经运行了一个完整的供暖季。数据表明,这种供暖方式具有很好的经济性,但需要注意以下几方面问题:1、供暖用熔盐必须选用低熔点盐,以提高能量密度和便于温度匹配;2、供暖面积应满足一定要求经济性才更加明显;3、必须充分利用政策获得电价支持;4、必须解决熔盐过夏问题,如冷热联供则为最佳。
 
李*:做系统设计,折成单位供暖面积计算一下成本,再考虑运行时数、运维等。成本大概多少?
 
王**:根据不同的用热需求成本有所不同,大致在每平方米100~120元之间。这个成本是基于使用低熔点盐。不含管网的价格。
 
曾**:供暖全系统含管网每平米投资60元左右,设计热负荷每平米60J左右。
 
李*:得和用户的用热温度匹配。个人感觉熔融盐储热供热用于工业供热更合适。建筑采暖可能水蓄热更合适。
 
蔚**:熔盐谷电蓄热供暖目前看技术基本成熟,但是其技术经济性有待遇进一步研究和优化。去年一个10万平米的项目,运行一个供暖季节,没有发现大的问题。目前需要解决的问题,我发现有两个。一个是高压电加热器的问题,目前看还不是很成熟;二是盐水换热的器的研究和使用。也就是利用高温熔盐直接加热热水使用换热器的开发问题。
对于熔盐谷电蓄热来说,技术是可行的,推广的难度就在于其建设成本和维护成本比较高。
 
曾**:不妨拉平一下条件。假设搞一个300万平米的供暖,供暖季5个月,额定供暖功率为75W,建设成本折合每平米多少钱?非电运营成本(刨除供暖季电耗,不刨除非供暖季电耗)多少钱一平?供暖季平米耗电多少千瓦时?
 
蔚**:对于利用谷电供暖项目来说,10-100万平米的供热面积,单位成本估计100-150元。随着规模的增大,成本会逐渐降低;对于小于10万平米的供暖项目,估计单位平米成本150-200元,相对而言建设成本很高。
 
曾**:利用原有管网还是新建管网?
 
蔚**:由于建设成本高高在上,从降低成本的角度,可以采用单罐熔盐系统。利用原有管网系统。由于建设成本高高在上,有的为了降低成本,不用熔盐泵了,直接将换热器置于熔盐罐中,这种方式非常危险,因为万一水管破裂,熔盐罐可能就爆了。
 
李*:建设成本高,要尽量提高其运行时数,以降低其单位能源成本。
 
【结语】熔盐蓄热供热技术的核心是利用弃风弃光的电能或夜间廉价的低谷电,将熔盐电加热器中的熔盐加热储能,携有大量热能的高温熔盐储存在高温罐中,供热时,热盐泵将高温熔盐输送至熔盐蒸汽发生器,高温熔盐将热量传递给循环热水,产生蒸汽或热水,从而实现建筑供暖和工业供热。换热后的熔盐回流到低温罐,在下一个弃风弃光或低谷电时经冷盐泵输送至熔盐电加热器进行蓄热,完成一个热循环。目前清洁供暖技术推广遇到的普遍问题是供暖成本高于燃煤供暖,大部分地区的供热价格采用燃煤供热价格,对企业而言利润微乎其微。推广清洁供暖技术,必须提高供热价格,或采用初投资补贴或清洁能源价格补贴。据专家介绍,如辛集示范工程只有将供暖价格提高到30元/平方米,或者谷电价格降到0.15元/千瓦时以下,才有复制推广的经济基础。

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