运用德国电蓄能技术解决电网峰谷差问题.doc

运用德国电蓄能供热技术解决电网峰谷差问题并实现节能环保1 电网及电力供应目前存在的问题 随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的日益提高，季节性电力短缺现象在全国不少地区发生。我国电力工业为适应国民经济的需求也在快速发展，不断增加装机容量，不断改善电网运行效率和管理水平。但随着各地用电量的持续攀升，用电峰值不断被刷新。与此同时，电网的峰谷差也在拉大，这不仅导致电网效率下降，电网的亏损，而且严重威胁到电网的安全。以北京为例，2009年冬季曾达到用电负荷的高峰值，而2010年夏季更数次刷新用电负荷高峰，峰值负荷超过1600 万千瓦，而峰谷差也超过了800 万千瓦。这种由于用电负荷分配不合理导致过大的峰谷差进而影响到电网运行效率和稳定的局面不改变将影响我国电力工业乃至整个国民经济的健康。可持续发展。2电力需求侧管理的意义和必要性虽然发电侧可以调峰，但其调峰能力有限，且是以牺牲机组寿命、能源利用率、高投资等为代价的。而加强电力需求侧管理，通过峰谷电价等政策引导可以分流电力资源的需求，有效地缓解电力供需矛盾，最大限度地保障社会电力的供应，提高电力资源的利用效率，从而提高国家能源的利用效率。- 通过电力需求侧管理还可减少和延缓电力系统装机容量和电网建设，减少一次能源的消耗与污染物排放，提高环境质量。- 加强电力需求侧管理不仅可以合理分配和使用电力资源，同时还提高了电网运行效率和安全稳定性。而电网运行效率的提高将使发电厂和电网同时受益。- 加强电力需求侧管理不仅提高了电力资源的利用效率，还为国民经济各部门，各行业对电力，石油天然气等能源形式使用的多样性提供了更大空间，这将有助于提高国家整体能源安全。- 随着我国核电站建设步伐的加快，核电在未来电网中的比例会进一步增高。而目前因核电技术所限，核电功率输出不能快速调节。如不采取适当措施加以管理，电网的峰谷差还会进一步加大。鉴于全国范围电网存在峰谷差过大而带来的一系列问题，2010年底国家发改委已发文明确要求加强电力需求侧管理，并将其上升到节能减排重要措施的高度，体现出国家对这一问题的高度重视。3电力需求侧管理的可能性及技术手段不少发达国家在其工业化进程中也遇到过类似的问题。他们在电力需求侧管理方面积累了不少经验以及成熟的技术和方法可供我们参考。除抽水蓄能电站外，电蓄能技术在电力需求侧管理方面占有重要地位。与抽水蓄能电站相比，电蓄能技术是目前解决电网峰谷差及环保问题的最为直接，现实和有效的手段。在国际上已是成熟技术， 并无需国家投资。电蓄能技术是利用蓄热机组，蓄热电锅炉，蓄冷空调等设备，在电力供应处于低谷状态时蓄热或蓄冷，待需要时使用的技术和设备。 该技术和设备直接大量使用低谷时的电力负荷，平衡电网峰谷差，提高电网效率，减少环境污染。在我国目前是一种兼顾社会效益和经济效益的节能环保新技术。它的推广使用将产生重大效益。蓄热式机组（或锅炉）的优点：a利用优质的二次能源电能，无需储存场地和设备，使用时不产生任何废物，有利于环境保护，不仅一次性投资具有竞争优势，运行成本较燃油和燃天然气更低。b对发电和供电企业来说，错峰用电，减少电网高峰时的压力，开辟了新的用电市场，提高了电网负荷率。c热效率高，热效率达98，远高于燃煤、燃油燃气锅炉的55和90。d使用寿命较燃油燃气锅炉更长，维护成本更低。e因无燃油和燃气输送问题，系统安全性更好。蓄热式机组或锅炉广泛适用于宾馆、医院，疗养院，学校，机关及商务办公楼和居住小区，尤其是对环保和消防要求较高的大中城市和地区。综上所述，如果国家关于加强电力需求侧管理的政令得以落实，电蓄能技术得以广泛应用，其结果将是所有相关方均因此项政策而受益：- 电厂和电网在获得供电效率和电网运行安全性提高的同时增加了销售收入；- 用户获得了清洁，安全可靠和低成本的采暖（制冷）方式；- 国家和社会在拥有持续安全的电力保障的同时还获得了低碳和节能减排的社会效益。4德国的电蓄能技术德国在上世纪30年代后钢铁，化工，造船，重型机械制造，铁路，公路等行业的迅速发展使得电力需求旺盛，装机容量增长很快。在满足了电力负荷高峰需求后，电网的峰谷差也同时拉大，从而直接影响到电网的运行安全。从这时起，电蓄能技术得到了重视和发展。二战后五十年代起至七十年代末，随着战后重建和世界经济的发展，德国工业再次步入快车道，而德国的电力工业又再次面临三十年代的老问题。这期间欧洲核电站的兴起和发展又推高了电网的峰谷差。在这一系列问题的出现和演变过程中，德国的电蓄能技术也得到了进一步的发展和完善，其中电蓄热技术始终居于全球最高水平。目前，德国德诺特/舒勒-奔驰公司是在这一特殊领域拥有全球最先进最成熟的电蓄能（热）技术的生产厂，产品直接用于供热（与其他机组联合用于制冷）。而在蓄能（热）机组方面该公司更是欧洲唯一一家能够开发，制造大功率蓄能（热）设备并有几十年使用经验的企业。电蓄热机组的构成:A 外壳B 保温层: 由多层特种保温隔热材料制成, 每日热能泄漏或损失可控制在2%/以内。这是目前国际的最好水平。C 发热管: 由耐高温合金钢制成。D 铁-镁金属蓄热介质(性能参数见附表)。E 热风循环风机和热风-水-热交换器。F 其他控制和连接部件。电蓄热机组的工作原理:（图中：1-发热元件；2-保温层；3-蓄热材料；4-换热器；5-循环风机）A 热量产生: 首先由机组内的电阻发热管将电源转化为热量B 热量储存: 热量产生后被储存在高密度储能热介质中。此介质储能能力巨大（1.2kwh/m3*）, 最高储能温度达700度。C 热量控制: 为使储存的热量得到有效利用, 在安放储热介质的特种合金钢箱内, 包有多层保温隔热材料, 以防止热量散失。D 热量释放: 被储存的热量通过内置循环风机有序地向外释放, 其风扇由一台无级调速电机驱动。E 热量输送: 利用风扇将空气送入储热介质中的风道加热后, 通过机箱风道进入机组底部的热交换器内, 并和循环水交换, 被加热的循环水由循环泵送入输热管线内, 达到供热目的。电蓄能机组体积适中, 储热量巨大, 出水温度从25-90任意调节. 对回水温度和出水温度之差无特殊限制。电蓄热机组的技术参数该公司的电机组可根据不同功率需求进行模块式组合。电蓄热机组的应用范围电蓄热机组可以直接稳定地供应30-90的热水, 所以在采暖时它可与目前所有的水循环采暖系统连接。 在供热时它可与一切水循环采暖系统连接! 当在中央空调系统中应用时, 在冬季可直接向系统中的风机盘管供应热水, 以达到供热采暖的目的。 在夏季向溴化锂吸收式制冷机供90的热水, 通过热水型溴化锂吸收式制冷机向空调系统中提供7冷水, 以达到制冷的