谷电储能热源设备的技术讨论

谷电储能热源设备的技术讨论

周海洋

大连天宇热能有限公司 辽宁 大连 116000

摘要：介绍谷电储能设备的运行原理和节能原理，设备安装方案，设备竣工照片。

关键词：谷电储能热源设备，煤改电工程，节能环保。

0引言

随着建筑业的迅猛发展，建筑耗能不断增加，根据中华人民共和国住房和城乡建设部《2018年城乡建设统计年鉴》，截止到2018年，全国城市集中供热面积已达87.8亿平方米，县城集中供热面积达16.18亿平方米，还有一部分建筑未实现集中供暖，而供暖烟尘正是城市雾霾的主要组成部分，虽然集中供暖已经为改善居民城市环境做出巨大贡献，但仍然没有彻底摆脱燃煤锅炉对空气污染的问题，并且煤炭属于不可再生资源，找到替代能源、更新供暖设备是供暖业发展的必然路线。

为改善人民生活环境，优化电网利用率，谷电储能热源设备的未来必定越来越好，随着“煤改电”政策的推行，响应国家号召“保护蓝天工程计划”，同时做到为国家电网分忧，减小峰谷差值、削峰填谷、平滑系统的负荷问题、减少能源浪费，谷电储能热源设备的发展势在必行。

1谷电储能热源设备的概念和意义

1.1固定储能热源设备的概念

谷电储能热源设备，就是将低谷电能转化成热能储存起来，根据后端用热情况，可以做到随时用随时取的供暖设备。

1.2谷电储能热源设备的意义

“电网-热网-燃气网”一体化调峰互补技术，是基于400v-10kv电压等级的大功率固体储能热源设备，由电网调度依据电网潮流情况，实时投切负荷，将低谷时段电能转换成热能，实现电网、热网、燃气网三网融合调峰互补清洁供热的一项综合性高新技术，是能源互联网建设的重要内容。

它主要包括四个方面的核心内容：一是依托高电压大功率电热转换及热储能技术，低成本地实现了电能大规模地储热和释放；二是利用设在电网调度中心的电力-储热联合调度信息系统，通过用户侧储热端与发电侧互动调峰联合运行，实现弃风电跨区域远程供热；三是电网低谷时段，根据调度指令投入负荷产生的热能，注入城市供热管网实现热网总量减煤、减气；四是电网低谷负荷不足时，由燃气为热源调峰。

三网融合互补的意义在于，电网由被动调峰变成主动调峰，从根本上缓解了风电等可再生能源消纳的难题，同时还实现城市供暖总量压煤减霾。电-热联合调度系统还是供热企业、电网公司、电力企业的电量交易平台，按照三方共同接受的运行机制，实现“荷-网-源”一体化电储热调峰供暖，达到多方利益共赢。

城市热电联产发电机组是北方城市冬季最主要的供暖热源。城市发展建设快速增长的供暖需求，使热电联产机组常处于满负荷运行，造成电网调峰异常困难。为缓解电网日益增长的峰谷矛盾，保证电网安全运行，2014年9月国家能源局东北监管局制定下发了“东北电力调峰辅助服务市场监管办法”，提出用有偿调峰办法，解决东北电力调峰困难，促进清洁能源消纳。根据“监管办法”要求，对于“以热定电”的机组减少发电量参与深度调峰，势必造成供热能力下降，影响供暖质量。

如果在热电联产机组侧安装大功率电热转换设备，根据电网调度调峰指令实时投切，在电网低谷时段消纳电厂无法上网的电力或下载弃风电转换为热能直接并入热网，就可以实现深度调峰同时保证供热能力不下降，有效解决调峰与供热矛盾。

2谷电储能热源设备的设备介绍

谷电储能热源设备，就是将电能经过多种环节转换成热能的装置，整个系统存在热量的产生，热量的储存，热量供应和热量调节等多种程序。

谷电储能技术是以一种全新概念的中低温蓄热的方式将低谷电能转化为热能。它有普通电供暖锅炉的主体结构及外观特征，还有普通电供暖锅炉无法实现的大规模和超大规模蓄热及供热能力，使用过程中没有任何废气、废水、废渣产生，真正实现了二氧化碳零排放。

本设备是一种全新概念的发明，它是一种在保留、继承传统电锅炉的主体结构及外观特征基础上，融入了先进的水电分离技术、高压控制技术和储能保温技术，将发电机组产生的电能和夜晚电网闲置的低谷电能转换成热能，储存在谷电储能热源设备的热储能体内，单台可存储10万KWh的能量。通过交换装置全天24小时连续释放，实现了大规模和超大规模蓄热及供热能力。

本设备清洁环保、安全可靠、自动运行、节约成本，可广泛应用于居民小区、别墅、公建、学校、工厂、酒店等供暖系统以及工业蒸汽、热风和热水供给等领域，可以完全替代目前广泛使用的燃煤、燃气、燃油锅炉，成为供热领域升级换代的环保产品。

选择谷电储能热源系统，符合国家产业政策和企业发展方向，即满足了国家和当地省市的环保总体规划，又可为用户带来可观的经济利益，还可以提升现代化供暖的品牌形象。

系统运行时，设备端换热系统相当于一次网，用户端换热系统相当于二次网，一次网通过换热器将温度输送到二次网，设备端储能体温度在储能时间段结束后，会因为热量输出而越来越低，为实现稳定的二次网输出温度，设备在一次网侧配备变频控制系统，通过二次网温度反馈调节一次网流量，从而实现二次网恒温输出的目的，完全实现无人值守、智能调节、稳定输出。

3谷电储能热源设备节能原理分析

3.1燃煤锅炉

燃煤锅炉的效率低，仅在60%-85%之间，设备体积庞大，占用空间大，还需要配备煤场和渣场，环境污染严重，工作环境差，司炉工工作量大、操作复杂，工作人员多，包括锅炉的运行、维护、检修、煤炭运输、炉渣运输、烟气处理等机械费和人工费用高。

3.2谷电储能热源设备

谷电储能热源设备通过电发热元件，可以将高压电能直接转化成热能储存起来，节省变压器设备安装投资；运行时间可以实现无人值守，操作简单，只需定时巡视即可，工作人员少，节省开支；箱体储存的热能通过导热介质，经过换热器换热后，直接送到用户端，储存的热能除会通过箱体保温层扩散到外界，没有其他热量损失，而设备保温效果良好，确保热效率可达到95%以上；谷电储能热源设备运行期间不会产生任何废水、废气、废渣，工作环境好，不会对人体健康产生任何的负面影响，设备体积小，占用空间小，安装工期短，外观整洁。

4实例

项目名称：鞍钢集团矿业公司眼前山铁矿工程

设备厂家：大连天宇热能有限公司

项目起始日期：2017年9月—2017年11月

项目功率：5000kw*2台

5总结

谷电储能热源设备是具有安全性能高、无污染排放、运行成本低、使用寿命长、高压电直供、安装条件低等特点的设备。

        参考文献         [1]王荣.热源设备技术探讨[J].经营管理者,2015,1.