低谷电生产工业蒸汽,你get哪种储热技术?


蒸汽是工业生产所需的重要能源介质,化工、纺织、印染、食品、医药、水泥等传统工业的生产流程都离不开蒸汽,可以说,没有蒸汽,工业生产活动就无法继续。传统工业生产的蒸汽需求多由以燃煤锅炉为主的化石能源提供,这与绿色可持续发展的国家战略相悖,在双碳目标背景下,巨大的工业市场需要寻找更加清洁、经济的工业蒸汽替代方案。在煤和天然气价格上涨的压力下,工业蒸汽的价格亦在攀升,而谷电电价在下调,峰谷电价差在拉大,在这样的背景下,利用低谷电热储能实现稳定低成本的高质量工业蒸汽供应,愈加现实和可行。那么,利用低谷电储热技术生产工业蒸汽,究竟应该采用哪种技术?下文列出了几个采用各种蓄热技术生产工业蒸汽的项目,供参考。

固体蓄热技术供工业蒸汽

利用固体蓄热技术生产工业蒸汽,在技术上已经比较成熟,相关的案例也越来越多。

2019年11月,淮北矿业孙疃煤矿蓄热式电锅炉投入试运行,该项目采用固体蓄热蒸汽锅炉,主要用于满足矿井洗衣房烘干、浴室供暖和洗浴的用热需求。(本项目由国网安徽综合能源服务有限公司淮北分公司与管家婆三肖五码共同完成)

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淮北矿业孙疃煤矿蓄热式电锅炉项目

       2019年8月,由思安新能源股份有限公司建设的高效蓄热系统融合农光互补光热供汽项目投入运行,与市场上固体储热设备常用的镁砖储热材料不同,该项目的储热工质主体为混凝土。该项目位于北京昌平的国家级食用菌农业标准化示范区内,系统在为农作物提供高温蒸汽进行灭菌的同时,也在冬季为居民供暖,是国内首例光热+固体储热农业应用项目。项目有效储热容量为5MWh,由12块标准化储热模块组成,最终形成集光热、储热、智能控制的分布式智慧能源系统。建成投运后,通过白天储热,夜间放热供热时间达6~10小时,满足业主全天候的用热需求。

2022年9月,在贵州习水县小糊涂仙酒厂,贵州金元智慧能源有限公司投资建成的贵州首台固体蓄热式电蒸汽锅炉运行良好。项目装机容量9.5MW,全年可为酒厂提供蒸汽3万吨。与同等燃气锅炉相比,每年可减少约2100万立方米二氧化硫、氮氧化物等废气的排放。本项目由贵州金元智慧能源有限公司与管家婆三肖五码共同完成)

贵州习水县小糊涂仙酒厂蓄热式电锅炉项目

熔盐蓄热技术供工业蒸汽

由北京热力集团在北京丰台区投建的熔盐蓄热产业化推广研究与示范项目是国内落地的首个熔盐储能供蒸汽项目,该项目由北京热力市政工程建设有限公司承建,采用了北京民利储能技术有限公司开发的熔盐储能蒸汽系统。

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北京热力熔盐储热供蒸汽项目

今年9月19日,浙江省最大用户侧熔盐储能项目——绍兴绿电熔盐储能项目在柯桥区绍兴天圣集团天实低碳产业园成功送电。这是全国首个大规模谷电熔盐储热供能项目。据CHPlaza了解,该项目由西子清洁能源装备制造股份有限公司承建,已进入调试阶段,预计将在今年10月底前正式供汽。

该项目采用光热发电系统常用的二元熔盐(60%硝酸钠+40%硝酸钾的混合物),总熔盐用量达7500吨。单个熔盐储罐的直径约22米,高12米,系统年运行小时数达8400小时,当地谷电时间段为22:00-8:00,11:00-13:00共12个小时,年可发电3200万千瓦时,年供蒸汽量42万吨。外供蒸汽参数为3Mpa、257℃。按210元/吨蒸汽计算,年蒸汽产值约8800万元。

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绍兴绿电熔盐储能供蒸汽项目

蒸汽蓄热供工业蒸汽

2020年10月,江苏常州金坛区指前镇卿卿针织厂谷电蒸汽蓄热锅炉正式投运,该系统利用汽液相变蓄热转换装置,将高压蓄热器内200摄氏度的高温锅炉水汽化成蒸汽供工人熨烫、除湿等使用。

该厂位于江苏常州金坛区,企业厂房总面积达23000平方米,主要生产普通针织薄料服装、普通针织厚料服装和针织运动户外服等产品。企业原由一台厂区外的10吨燃煤锅炉供气,2017年煤改电后在本厂区内使用电直热式蒸汽发生器替代原燃煤锅炉供气。每天蒸汽需求5吨左右。由于其生产时段主要在峰和平段,导致蒸汽成本每吨达到500元以上。

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蒸汽储热罐

项目建设1套440kW电热相变蒸汽蓄热锅炉,蒸汽能力0.63吨/时;配置一套相变蒸汽能量存储转换系统;配置一套基于远程电力自动控制系统。实现夜间蒸汽蓄热能力5-7吨/日,满足白天生产蒸汽需要。

该项目采用合同能源管理的模式实施,前期系统研发、建设共计投入约120万元。节能效益以蒸汽价格500元/吨为基准,去除电费成本后的收益按照2:8分成。合同能源管理有效期为6年,6年有效期后设备无偿移交给企业。

 卿卿针织厂谷电蒸汽蓄热电锅炉的每吨蒸汽需平均消耗电能660kWh,加上热损失后综合成本为220元。企业日用汽量为5吨,年用汽量约为1500吨,蒸汽销售合约价格为500元/吨,可获得年蒸汽供应收入75万元,扣除年用能成本33万元之后年盈利为42万元,按照2:8分成,投资方年收益33.6万元,基于120万元的初始投资计算,成本回收周期为3.57年。

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由此可见,固体蓄热、熔盐蓄热、蒸汽蓄热技术都已经有相关的生产工业蒸汽的实际项目案例。但到底采用哪种技术更好?也没有一个统一的结论。而经济性是衡量可行性的最关键指标。

衡量经济性的关键则是峰谷电价差

   据固体蓄热领先企业沈阳世杰副总经理苏明测算,生产一吨蒸汽大概需要消耗800度电,用天然气大概是90立方米。根据全国的电价情况,谷电价格一般在0.3~0.38元/kWh左右,天然气价格一般在2.6元~4元/立方米之间,如此测算,用谷电生产蒸汽价格为240~304元/吨,用天然气为234~360元/吨,两者成本相当。而在一些地区谷电价格更低,可以达到0.15元/kWh左右,利用谷电更具竞争力,蒸汽价格甚至低于燃煤供汽。



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