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新型热储能成为清洁供暖降低运行成本的关键技术

[编辑:永太净化设备经营部] [时间:2024-01-14]

  在中关村论坛的“碳达峰碳中和科技论坛”上,中国工程院院士、中国工程院原副院长杜祥琬表示,据估计,电化学储能成本已经突破经济性拐点,在未来一段时间将谷电储热清洁供暖进行规模化发展,既有利于节能,又可做到低成本储能作用(储能包括:储电、储热、储冷)。

  能源电气化、电能低碳化、取暖电能化是大趋势,是从工业文明走向生态文明的基础。数字技术使电网向能源互联网升级。数字与能源结合,通过能源互联网,把能源生产端和消费端连起来,实现能源系统的快速响应和实时负载平衡。未业将中国通过多种先进且规模庞大的新能源组合成全球能源互联网,为世界缺电国家提供充足电源。

  中国作为全球能源转型的践行者,将坚持共同但有区别的责任原则,锚定碳达峰、碳中和目标,推动建设以新能源为主体的新型电力系统。我们呼吁全球全面、有效履行《巴黎协定》,为发展中国家提供技术和资金支持,实现公平、包容、可持续的绿色转型。中国作为全球能源科技发展的推动者,中国将加快部署新型储能、氢能等关键技术的研发、推广和应用。

  当前世界正处于大发展、大变革、大调整时期,气候变化危机引发了全球对于人与自然的深刻思考。新冠疫情反复延宕,能源短缺问题愈发凸显,全球仍有7.6亿人没有完全解决用电问题,世界能源的可持续发展之路面临着诸多风险和不确定性。作为最大的发展中国家,中国坚持“以人民为中心”的发展理念,于2015年在发展中国家率先实现了全民通电,2020年又让每一个村庄都通上了动力电,满足了农村的生产、生活用电需求。

  我国传统供暖、发电、交通运输、建材等大范围使用化石能源,造成大气污染形势严峻,大量散烧煤、燃油消费是造成大气污染的重要因素,我国80% PM2.5污染问题与能源有关,70%以上的温室气体与化石燃料燃烧有关,严重雾霾是我国能源发展方式不合理、结构性矛盾长期积累的集中暴露结果。因此,煤改电成为解决我国雾霾的必需品。

  但是最近十年尤其是最近五年,形势出现了巨大的变化,出现什么变化呢?这尤其是从欧洲这儿开始,慢慢意识到改变能源结构,把碳给减了,确实对人类,对整个地球都有特别大的好处。但是同时对改变自己的产业结构,自己的能源方式,跟能源相关的技术形式,从而促进实现技术新的发展、经济新的发展,也是特别难得的机遇,也是这样的一条道。

  所以尤其是最近五年,欧洲不是天天盯着你中国排多少,我就减多少,而是不再管别人,各国相继制定了零碳2050,有些国家是2045计划,而且朝哪儿走,刚刚大家看到瑞典、芬兰在使劲努力,干什么呢?把这个看作一个机遇,解决这些年经济持续不长的状态,打破僵局,看作又一个机会与机遇,从来未来的经济发展实际是一场科技创新的竞争,而高科技的竞争很重要一块是在能源的变革、能源的革命、零碳发展上,谁先在这儿占先,谁可能占领主动权,将来在各方面会占领高科技发展至高地。

  这么看这个事情,我们好像就更有积极性了,低碳不光是解决人类的事情,同时也是解决我们自身发展的事情。照着这个思路看下来,很可能低碳甚至是解决我们供热行业长期也在犯愁的问题中,“现在不让烧煤,我热从哪儿来?”怎么真正找出一条出路,最后实现高质量的可持续发展,把这个行业做的更好,这一点可能是一条道儿,现在这样认识这个事情。

  那么要想实现能源革命从化石能源变成零碳能源,换了之后意味着什么呢?仔细一看什么是零碳能源,就是这儿写的风电、核电、水电和生物质能源。总的能源生物质能占有15%的份额,剩下的就是零碳的时候,全看风电、光电、水电、核电,靠这些电了。这样一来使得未来的能源系统整个链条就变了,现在是什么?现在是化石能源燃料出热,再出电。未来如果线%多都是直接出电,风电、光电、水电、核电,都是直接出电,然后你需要热的话,拿电力变为热。能源转换过程180度大转弯,掉过来了,都用电,都就没有污染的,把碳排放这些问题都解决了。但是用能方式就出现了巨大的变化,这么变化标志一个写是先出电,后出热。

  为响应国家节能环保碳中和政策,解决冬季零碳清洁取暖,天帅智能科技股份有限公司近10年的研究积累,开发出了复合相变储能蓄热材料的制备和规模化生产工艺。为实现该项技术的成果转化和市场化应用,其核心的固态相变蓄热技术一经推出便赢得市场青睐,仅三年时间,快速成长为国内相变蓄热市场的领先企业。

  相变储热技术具有更高的能量密度,蓄热和释热过程可控性好、原材料易得,具有较好的市场应用前景。这也是天帅智能科技将发展高能量密度、高经济性相变蓄热材料与技术作为公司核心产品和发力点的主要原因。

  天帅智能科技核心的相变蓄热技术,通过复合成型,可以有效利用相变蓄热材料的相变潜热以及封装储热材料的耐火度和稳定性,使其在高温相变状态下仍然保持原有的固态形貌,而且可以实现上千次循环且蓄热能力不发生较大衰减。也就是说,复合技术可以充分利用现有相变材料的优势,同时结合了蓄热材料原有的优势。

  相变储能蓄热供暖市场是近年来新启动的一个市场,增长快速,但市场需要健康发展,各方应更加重视蓄热技术,推动建立从蓄热材料,蓄热装置,蓄热系统等一系列的标准和规范,为推动蓄热技术的良性发展提供顶层规划。

  电价政策是影响蓄热项目经济性的关键因素,蓄热项目是否具有可行性,低谷电价几乎起了决定性的作用。国家能源局综合司最新发布的征求《关于解决“煤改气”“煤改电”等清洁供暖推进过程中有关问题的通知》再次提到,要认真落实《关于北方地区清洁供暖价格政策的意见》要求,在峰谷分时电价、阶梯电价、电力市场化交易等方面进一步加大工作力度。这对蓄热发展无疑也是利好信号。

  随着峰谷电价政策的全国普及,运行成本低的优势将会更加突出,受到广大用户的欢迎。天帅智能科技相变储能蓄热市场广阔,有效促进我国社会节能环保。通过与燃煤和燃气供暖具体对比来看优势明显,清洁环保、运行成本低!

  第一,用户侧的散烧煤锅炉会造成严重的环境问题,与清洁供暖背道而驰,从社会角度来看,由此带来的环境修复成本以及因为环境污染而带来的健康医疗成本不可忽略。

  第二,2017年和2018年的燃气供应紧张也让很多人意识到,燃气并非一个可靠的能源资源。通过核算,与多个省市的燃气供暖项目相比,谷电供暖也是具有竞争力的。

  就电蓄热运行价格的未来走势,随着社会经济的发展,第三产业的比重增加,电网的峰谷差将进一步拉大,通过蓄热蓄冷可以为电网提供一种“增量调峰”的技术手段,对于电网的安全运行是有利的,更大的峰谷电价差也将成为必然。此外,根据电改9号文件,电力市场将逐步放开,用户与发电企业间的直接交易机制也在逐步完善,这都将带来电价差的进一步拉大,谷电价格的进一步降低,这将为蓄热技术的应用提供更好的电价支撑。