今天分享的是：國家電投 姜曉霞：以電鍋爐-蓄熱水罐為核心的儲熱調(diào)峰系統(tǒng)

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以電鍋爐-蓄熱水罐為核心的儲熱調(diào)峰系統(tǒng)研究總結

在能源結構調(diào)整與電力系統(tǒng)轉型的背景下，國家電投姜曉霞提出的以電鍋爐-斜溫層蓄熱水罐為核心的儲熱調(diào)峰系統(tǒng)，為解決新能源消納與火電靈活性改造問題提供了有效方案電鍋爐 。

火電靈活性改造背景與政策驅動

我國新能源裝機規(guī)模已居世界第一，截至2024年底，水電、風電、太陽能發(fā)電裝機分別達4.4億千瓦、5.2億千瓦、8.9億千瓦電鍋爐 。但新能源發(fā)電的間歇性導致棄風棄光問題加劇，2024年全國風電利用率為95.9%，“三北”地區(qū)冬季棄風問題尤為嚴重。與此同時，火電雖裝機占比降至43.14%，但發(fā)電量占比仍達67.36%，仍是能源系統(tǒng)的“壓艙石”。政策層面，國家提出“三改聯(lián)動”等要求，2027年需實現(xiàn)存量煤電機組靈活性改造“應改盡改”，推動煤電與新能源協(xié)同發(fā)展。

儲熱技術在調(diào)峰改造中的應用

儲熱技術是熱電解耦的關鍵手段，包括熔鹽儲熱和水儲熱電鍋爐 。熔鹽儲熱具有儲能密度高（420）、調(diào)峰幅度大等特點，適用于高溫工業(yè)蒸汽場景，但系統(tǒng)復雜、技術難度高。水儲熱技術成熟、投資成本低，以電鍋爐-斜溫層蓄熱水罐為核心的系統(tǒng)通過密度分層原理實現(xiàn)冷熱同儲，常壓罐工作溫度95-98℃，承壓罐可達110-130℃。電極鍋爐效率超99%，功率調(diào)節(jié)范圍0%-100%，可提升機組深調(diào)峰能力。

國家電投的技術方案與創(chuàng)新

國家電投研發(fā)的斜溫層水儲熱技術實現(xiàn)了多項突破電鍋爐 。布水器設計打破國外壟斷，斜溫層厚度低于0.5米，儲熱效率達97%。23000立方米蓄熱水罐與50MW電極鍋爐配套的系統(tǒng)，在清河電廠項目中實現(xiàn)熱電解耦，調(diào)峰深度達80%，年消納棄風電量2357萬kWh。該技術通過CFD仿真優(yōu)化布水器參數(shù)，解決了變工況下的穩(wěn)定性問題，形成了從設計到應用的完整體系。

應用成效與市場前景

該系統(tǒng)已在長春熱電、松花江熱電等多個項目中應用，總儲水量近25000噸電鍋爐 。霍林河項目單月調(diào)峰電量超2000萬kWh，寶之谷項目年節(jié)約費用超200萬元。清河電廠項目投運后，機組最低負荷降至20萬千瓦，年減少CO?排放3.2萬噸，深度調(diào)峰收入超1.3億元。隨著技術進步，儲熱調(diào)峰系統(tǒng)在核能供熱、跨季節(jié)儲能等場景的應用潛力巨大，將成為新能源與清潔供熱的“粘結劑”，推動能源系統(tǒng)低碳轉型。

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