金喆新能源 | 2023-02-20
蓄热供暖技术,就是利用蓄热式电锅炉,把低谷电时廉价的电能转化为热能,储存在蓄热体内,当需要供热时,储存在蓄热体内的热量可以以热水、热风的形式输出,采暖终端设备不论是风机盘管、地暖、散热片组还是热风风道均可。
蓄热供暖技术,又常被称为蓄热储能电供暖技术、谷电蓄热供暖技术、谷电储能供暖技术等。
蓄热供暖设备,根据蓄热体的不同,可以分为固体蓄热机组、水蓄热机组、熔盐蓄热机组、固水双效蓄热机组。
根据适用电压的不同,可以分为常压380V蓄热机组、10KV高压蓄热机组、35kv高压蓄热机组。高压电蓄热设备无需变压器,可以直接在10KV和35KV电压等级下工作。
按照用户的不同,可以分为两大类,一类是负荷侧用户,根据应用环境的不同,包括家用(如农村煤改电,别墅供暖6-48KW)、商用(单台机组100-6000KW)、工厂车间用(单台机组100-6000KW)、小区住宅独立集中供暖(单台机组100-6000KW)、部队营房供暖(单台机组100-6000KW)等。另一类是热电厂、风力发电厂等发电侧用户,主要是采用大型组合式蓄热机组作为电厂调峰锅炉,进行削峰填谷、平衡电网。
根据热量输出形式的不同,可以分为蓄热式热水机组和蓄热式热风机组。
机组在夜间低谷时段通电启动,通过电加热器给蓄热体进行升温存储热量,当温度达到设定温度或谷电时间段结束,自动切断电源结束蓄热,蓄热体外围包裹绝热保温模块,将存储热量与外界隔绝减少散热损失。
当机组供热时,内置高温循环风机开始运转,以热风为载体把蓄热体内热量送至内置换热器,与外循环介质换热后再返回到蓄热体,这样就持续把蓄热体中的热量输送到外循环介质中,达到热量输出的目的。
所有操作都是在预设参数的规定下自动运行,可自动报警、自动停机、数据远程传输监控,实现无人值守全自动化运行。设备按照预先设定的程序,按设定的温度和供热设置,将热水提供至末端设备中。
蓄热设备采用多种方式控制输出温度的稳定性,如进回水温差、出水恒定温度、输出总热量测定、负载温度被动平均值等。上述数据通过电脑(DCS、PLC系统)处理后,将指令传输给自动控制单元,对设备进行全自动无极化准确运行控制,精度控制在1-2区间内。
一个完整的蓄热供暖锅炉系统,主要包括电气控制柜(10KV高压和35KV高压还需要高压启动柜,带电气保护装置)、蓄热模块(需带保温层)、换热器、供回水系统、智能控制系统等。
(1)供暖无废气、废水排放,无污染、符合环保要求,是真正意义上的零排放,即便是天然气也达不到零排放的标准。
(2)峰谷电价价格稳定,稳中有降,可有效降低用户的采暖运行成本。
(3)电网分布触及各个角落,有人的地方就有电,当遇到所有其他方式都解决不了的供暖问题时,利用谷电蓄热解决分散、孤立区域性供暖是一个非常有效的办法,甚至在电力配套不够的地方,可采用移动式供暖。
(4)国家在新能源方面的投入速度和规模都日益扩大,但是也带来了大量弃风(风力发电)、弃电(太阳能、光伏发电),蓄热设备可以存储无法并网时的电量,减少浪费。
(5)光电等新能源发电属于间歇性发电,其并网会给国家电网带来很大的压力,固体蓄热设备可有效移峰填谷,保证电网稳定,这是谷电蓄热供暖的独特优势。
(6)供暖方式灵活,可就地设计锅炉房,可以采用热水、热风等送热方式,同集中供热相比可以减少管道长距离输送带来的热量损耗,集中供热有 10%~30%的热量是浪费在管道输送上。
(7)固体蓄热可采用 10KV 高压直接连接到设备上的加热方式,不用再将高压电通过变压器变为 380V 低压电连接到设备上,大大降低设备配电投资。
(8)固体蓄热设备由于蓄热温度高,蓄热体蓄热温度可达 750℃以上,有效利用温差大,可保证供暖输出热水温度高达 90℃以上,并长时间保持稳定。这是水蓄热等方式无法达到的。