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1、熔盐传热蓄热与导热油熔盐蓄热比较序号传统槽式储能系统槽式储能系统经济性和优势（按50MW蓄热8小时电站计算）1导热油传热熔盐传热远低于导热油的价格2导热油的更换无需更换导热油需要3年左右换一次，马氏熔盐30年不用换。节约 运营成本超过1亿元。3有一套导热油-熔盐 换热系统无需此系统同时减少了控制设备投入和降低了系统控制难度。节约投资 成本大约几千万。4集热管内部压力16bar集热管内部压力小于 2bar传热管路内部压力的降低可以极大的降低对焊接、阀门、弯 头密封等的要求，增加系统稳定性和安全性。节约运行维护 成本。5熔盐蓄热温区286393C熔盐蓄热温区150550C单位体积熔盐蓄热能力强3倍
2、，可以减少熔盐用量至1/3, 同时减少冷、热储盐罐体积至1/3，并可以降低熔盐泵液下长度。节约投资成本超过1亿元。6蒸汽温度386C蒸汽温度535C提高了汽轮机参数，可使电站发电效率增加大约2%，年发电 量也相应增加大约14%。增加电站收益每年数千万元。7系统最低温度286C系统最低温度150C系统运行的最低温度降低有利于保温和防止熔盐冻堵，并可 以实现热能的梯级利用，发电的同时可以余热供暖。增加供 热收入。8导热油有污染熔盐无污染熔盐化肥，可以重复使用，环境友好无污染。节约了对废弃 导热油后处理的费用。表：传统槽式系统与百吉瑞熔盐槽式系统的对比我国北方广大城镇地区采暖季采用分散燃煤小锅炉、小
3、火炉采暖 造成严重 的冬季空 气污染，另一 方面，这 些地区的 可再 生能源却由于消 纳不足，面临 着严重的“弃风弃光问题”，因此 利用可再生能源开展北方 地区电储 热供暖具 有重要的意 义。北方地区能否顺利推广电储热供暖项目，电采 暖项目能否被供热市 场接受，最关键 的问题就 是电储热 采暖 项目的 经济 性，本文从 电储 热供 暖项目的 投资成本，运行费用入手，针对当前的电价政策，供热价格 分析电储 热供暖项 目的经济可 行性 和存在的问题，并给出促 进电储热供 暖发 展的 建议 。2、电储热技术电储热供 暖项目是 利用电网中 的过 剩可再生能源，或低 谷电 价时的 电能，通过电加热设备，
4、将电 能转化为热能，存储 在储热设备中，当需 要对外供热时，将存储的热能通过换热器释放，转化为热风、热水 、蒸 汽等形式对外输出，可满 足民用供暖需求，也能够满足工业用热，如下 图 1 所示 。发电测图： 电储热供 暖项目示意 图根据储热 设备的载 热材料不同 ，储热技术主要 可分为水 储热，固体 储热和熔 盐储热。(1) 水储热技术 就是 将热能以 热水的形 式存储起来 ，根据存储热水的 温度和压力，水储热又可分为常压储热和承压储热 ;常压储热的温度利 用范围一般在35 C85 C ,特点是储热设备投资成本低,无需换热设备， 适用于对供热温度要求不高的民用采暖领域，缺点是储能密度小，占地 面
5、积大;承压水储热的温度一般在120 C 150 C,优点是储能密度提高， 可对外提供蒸汽供热， 主要问题是需要承压容器， 存在一定安全风险 设备成本较高。下图2是丹麦Aved0re热电厂用于满足地区供热的热水 储能罐，容积为2x24,000m3，储热温度为120 C，热水压力10bar。图：丹麦Aved0re热电厂的承压热水储能罐(2) 固体储热一 般采 用金属氧 化物作为 储热介质，如高 密度铁镁金属 氧化物材料，储热温度最高可达800 C,利用空气作为换热介质，由变 频风扇驱动空气进行热量循环和交换，固体储热示意图 如图 3 所示。固 体储热温度高,储能密度较大,对外输出热能的形式多样,既
6、可以提供 最高温度400 C的热风，也能够提供300 C以下的热油，还可 以提供高 温蒸汽和热水,因此能够满足工业和民用多个领域的用 热需求。图： 固体 储热 装置(3) 熔盐储热系 统， 将电能转 化为 高温熔融态无机盐类的显式热能， 也就是通 过电加热 器将廉价电 能转 化为热能，使熔盐温度 升高，存储在 高温熔盐 罐中 ;当需要对 外供给热 能时 ，高温 熔盐在换 热器 内释放 存储 的热量，温度 降低后的熔盐存入低温熔盐罐，如图 4 所示。熔盐储热的 储热介质 和传热介 质一般为硝 酸盐 混合物，如太阳 光热 发电中常用的 “太阳盐”，硝酸 钠和硝酸钾混合物，或者其他低熔点盐类，具有无
7、蒸发 压力，腐蚀性小，比热容大，热化 学稳定性好的优点。熔盐 储热具有工 作温度范围宽，储能密度大，能够 产生高温高压蒸汽的优点，适用于火 电厂灵活 性改造的 热能存储，工业园 区热能综 合利 用，工业用 热和 大规 模民用集 中供暖等 领域。图： 双罐式熔 盐储热设备水储热、固体 储热 和熔盐 储热 这 3 种储 热技术 的特点和 应用领域可 列表 1 如下所 示：优点应用领域1.技桶单； 占成本低；3市场晋及度冋uX牆能密度低洁地匱 祇；厶储热温度彳氐；3.承压水储热冥有一 走安全风佥”固体储热1. 技术瞬；2、韦场逐步普及:戈储热温命膚能密；4、瑜岀馬能形式雰样_1、投资成本珞臥厶占地面
8、积随储热规1、民用供热,2、工用热.熔盐融技术険；2、市场逐歩认知；3. 储能密度最育；去适用于大规槿储能1、投趣本育；2、技术复杂，有一定应用门槛匚1、丈规檯民用M；厶工Jffl热；3、园区能曲综合利用； 化火电厂塘嵯改造；5、囲空抽热；6、太阳能光热发电.表： 各种 储热 技术 特 点对 比表3、电储热采暖项目投资分析一般来说，供暖项目的投资成本取决于采暖建筑的供暖能耗水平 越节 能的 建筑 需要 供暖能 耗越 少，相 应配 置的 供热 容量 越小，供暖 项目 的投 资成 本和 运营 费用越 低。 以北 京地 区供热 面积 为 50000m2 的住宅 建筑 冬季 采暖 设计 为例， 按照
9、国家 “民用建筑 能耗 标准(GB/T51161- 2016)” 的采 暖指 标约 束值 和引导 值， 分别 估算 固体储 热电 供暖 项目 的投 资成 本和经 营成 本。3.1 投资 成本 估算按照“严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ26- 2010)”和“民用 建筑 节能 设计 标准 (JGJ26- 95)” 确定 的采 暖技 术参 数作 为采 暖设计 热指 标的 引导 值和 约束 值，如下 表 2 所示，循环水 泵的 耗电 输热 比忽略 不计。采暧设计参数约束值引辱值耗热量指标(W/m2)20.616设计热负荷(W/m2 )5240计算采匿期天数(d )125114电热转换效率9
10、8%储热效率95%管网热輸送运行效率95%表： 采暖 设计热指 标的约 束值 和引导值 对比表按照民用建黑采暖设计相关规范,建筑面积为5。000们2采暖项目的热源设计脱负荷为：Qh=cfxADx (qixrpxr)1热源用电负荷Qh=qxAoX(ixipxq3y-T xTc1热源储热客量九:Qc=q=Ao 圧”-亠(T-Tg)冥中：q :采暖设计热负荷指标KW ;Ao :集中供熟建筑面积m?；中：管网热辎送效率；rp :储热效率P % ;书：电热转换效率，%:T:供热时怅,h ;Tc :电储热时长，ho根据上述公式，按照 8小时电储热，24小时供热，分别计算采暖设 计热负荷 指标约束 值和引导
11、值 下的 电储热供暖项目 的设 备供热负荷和 储热容量 等参数用 于计算供热 设备 投资。除了电储 热设备及 其安装工程 外，供暖 项目的 投资费用 还包 括水循 环系统，电气 设备和控制系统等设备的采购和安装，另外，还需要建设 管理费用和设计费用等，供热项目工程总投资按照单位千瓦投资800 元 /KW 估算，如下表 3 所示。约束值引导值热源设计脚负荷 MW )2.942.26扬源用电负荷(MW)8.826.78掘源储掘容臺(MWh)46.135.5供扬顶目总投资(万兀)705.6542.4单位建筑面积投资(元耐)141.12108.48表：采暖 设计热指 标约束值和 引导 值下的工程参数
12、表3.2 经营 成本估算电储热供 暖项目的 经营成本主 要包 括供热购电成本 ，用水费用，设 备修理费 ，职工薪 酬和其他费 用。(1)购电成 本供热项目 的电费支 出是项目经 营成 本的主要内容，由于 项目 的运行 方式为谷电时段存储热能，平电 和峰电时段输出热能，因此具 有移峰填 谷，不增 加供 电容量，运行费用低 的优 势。水循环 系统的水 泵电能消耗 暂时忽略 不计。这里根据国家“民用建筑能耗标准(GB/T51161- 2016)”的采暖耗热 量指标的约束值和引导值进行电量消耗估算。Q=qHxAox 中汕沙間Tx NQh :采暖耗热:量J戢B KW ;A01:集中供热建筑面积,m2:q
13、i :筐网热输送效率% ；r2 :储热效率% :辭:电热转换效率.%;T:供热时长.h;N:采坯朋天数，也根据上述 公式，分别计算 采暖耗热 量指 标约束 值和引导 值下 的电储 热项目的耗电量，结果如下表 4 所示。供热顶吕用电费用约束值 引导值年用电量(万KWh)349.37249.0单位面积用电量(KWh/ma )69,949.8图：采暖 设计热指 标约束值和 引导 值下的耗电量对 比表(2)用水费用 参考其他供热项目的用水费用情况，估算本供热项目水费支出 1.5万元 。(3)设备维 修费参照项目 固定资产 原值的 1%进行 估算。(4)职工薪酬项目 定员 2 人 ，年 工 资 4.8
14、万 元， 福利 费、劳 保统 筹、 住房 基金等合计为年工资总额的 70%计算，职工薪酬支出为 16.32 万元。4、经济评价电储热供暖项目的经济评价计算期为 20 年，项目当年建成投产， 当年投入 运营，其 中工程建设 期为 0.5 年，生 产经营期 为 20 年。项目 资金全部 为自有资 金，暂不考 虑银 行贷款。供热项目收入按照北京地区的一般民用供暖价格24元/m2计取， 年供 热收 入为 120 万元 。电价方面，按照北京地区民用低谷电价格0.3元/KWh进行供热电 费测 算。供热项目 补贴方面，按照北京地区2017 年农村地区冬季清洁取暖 工作实施方案， 北京市区两级财政对供热项目按照设备购置费用的 2/3 进行补 贴。税金方面，所得税按照利润总额的 25%计取;增值税免征。供热项目 的固定资产折旧期 20 年， 残值率 5%， 综合折旧率则为 4.75%， 项目 总成本费用见下表 5。顶目总成本费用表项目（约束引导值1购电费用（万兀）104. S1174.72用忒费用（）1.51.5矗维修费用（万7L ）154（万兀）16.3216.32寥其他费用（万7L ）006经营妬（1+H3十4+5129.63197.527折旧费（万兀）33.S1625.7648前成本赛用（养7）163.14712.284图：采暖 设计 热指标
