柔性用能迎来发展机遇

零碳未来企业号2021年10月25日 16:05

本文章内容来自企业自主发布

“能耗双控”目标提出后，电力供给结构、供需形势发生显著变化，高能耗生产型企业能耗受到严格控制。而高能耗企业在生产过程中产生的余热被直接排放，既对环境造成了污染，又浪费能源。通过余热再利用技术，将余热变废为宝，提高能源利用率，是当前和今后一段时期内柔性用能的有效途径。

10月12日，国家发改委发布《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》，通知指出各地要有序推动工商业用户全部进入电力市场，按照市场价格购电，取消工商业目录销售电价。

将燃煤发电市场交易价格浮动范围由现行的上浮不超过10%、下浮原则上不超过15%，扩大为上下浮动原则上均不超过20%，高耗能企业市场交易电价不受上浮20%限制。

零碳能源移动配送是收集火电厂、炼钢厂等高排放企业的余热，储存在移动供热车的能量堆内，以移动配送的方式为用户提供生产、生活热能。该模式既省去了废热的处理成本、又解决了制热过程中的能源消耗，同时还减少了用能单位生产热水/蒸汽的成本、减少二氧化碳排放。

移动热能配送可替代燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉、热泵系统等，减少机房及室外管网建设。以移动式+固定式双重保障模式，提供更经济、更稳定、更安全的能源供能形式。适用于采暖、热水、食品加工、烘培、洗染等多场景应用，具有零能耗、零污染、零排放等优势，规模化发展、商业价值空间巨大。

移动热能配送是利用超级储热材料为介质，储存工厂的余热和低品位废热，以移动运输的方式运送至采暖或热水需要的场所进行换热，颠覆了管道输送冷热源的传统方式，解决了投资及输配能耗以及时间与空间对能源梯级利用的影响，形成了废排再利用的生态格局。

上图：移动热能配送充热现场

上图：移动热能配送车队

“双碳”背景下，我国储能呈现多元化发展的良好态势。抽水蓄能发展迅速，空气动力存储发电系统、飞轮储能、超导体储能和超级电容、铅蓄电池、锂离子电池等储能技术研究应用加速；储热、储冷、储氢技术也取得一定的进展。我国储能技术总体上已经初步具备了产业化的基础。加快储能技术与产业发展，对于构建“清洁低碳、安全高效”的现代化能源产业体系，实现2030碳达峰、2060碳中和目标，推进我国能源行业供给侧结构性改革，推动能源生产和利用方式变革具有重要战略意义，同时还将带动从材料制备到系统集成全产业链发展，成为提升产业发展水平，推动经济社会发展的新动能。

空气动力储存系统技术原理

空气动力存储发电系统就是一种基于压缩空气储能技术的高效储能系统，其原理是将压缩空气与空气膨胀机组结合，驱动发电机组发电。在储能时，用电能驱动压缩机将空气压缩并存于储气容器内；在释能时，高压空气从储气室释放，驱动空气膨胀机组带动发电机组运转发电，如图1所示。

图1 空气动力存储发电系统原理图

空气动力存储发电系统装置的启动时间短、能量密度高，能够快速持续地供电，是一种非常有效的应急电源。而且其寿命长、维护方便，只需定期检测压缩空气储量是否能够满足要求，在压缩空气储量有所不足的时候，利用电网低谷时期的电力驱动空气压缩机适当进行补充即可。其次，随着技术的发展，单个空气动力存储发电系统装置的容量进一步扩大，其作为分布式电源的前景也更加明朗。并且由于空气在压缩与膨胀的过程中总是分别伴随着热量的释放与吸收，因此在未来的建筑中可以通过一个空气动力存储发电系统装置来同时实现供电和调节温度的功能，从另一个渠道来实现零碳排放的绿色建筑。

图2 空气动力存储发电机组安装实景图

在当前碳达峰、碳中和大背景下，将进一步加强清洁能源的发展，储能产业将迎来重要的发展机遇。开发能量密度更高、循环寿命更长、系统成本更低、安全性能更好的储能技术已经成为国家研究支持计划的一个重要方向。高效的储能系统，是解决弃风、弃光、电力削峰填谷、能源安全重要的环节，在推动储能产业规模化发展，推动能源变革和能源互联网发展起到重要作用。

京天集团研发的空气动力存储发电组已进入商业化运营