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(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)

報(bào)告共計(jì)：38頁

以電鍋爐-蓄熱水罐為核心的儲(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)研究總結(jié)

在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)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(chǔ)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(qū)動(dòng)

我國新能源裝機(jī)規(guī)模已居世界第一，截至2024年底，水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)分別達(dá)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(dǎo)致棄風(fēng)棄光問題加劇，2024年全國風(fēng)電利用率為95.9%，“三北”地區(qū)冬季棄風(fēng)問題尤為嚴(yán)重。與此同時(shí)，火電雖裝機(jī)占比降至43.14%，但發(fā)電量占比仍達(dá)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(dòng)”等要求，2027年需實(shí)現(xiàn)存量煤電機(jī)組靈活性改造“應(yīng)改盡改”，推動(dòng)煤電與新能源協(xié)同發(fā)展。

儲(chǔ)熱技術(shù)在調(diào)峰改造中的應(yīng)用

儲(chǔ)熱技術(shù)是熱電解耦的關(guān)鍵手段，包括熔鹽儲(chǔ)熱和水儲(chǔ)熱電鍋爐 。熔鹽儲(chǔ)熱具有儲(chǔ)能密度高（420）、調(diào)峰幅度大等特點(diǎn)，適用于高溫工業(yè)蒸汽場景，但系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)難度高。水儲(chǔ)熱技術(shù)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(shí)現(xiàn)冷熱同儲(chǔ)，常壓罐工作溫度95-98℃，承壓罐可達(dá)110-130℃。電極鍋爐效率超99%，功率調(diào)節(jié)范圍0%-100%，可提升機(jī)組深調(diào)峰能力。

國家電投的技術(shù)方案與創(chuàng)新

國家電投研發(fā)的斜溫層水儲(chǔ)熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)突破電鍋爐 。布水器設(shè)計(jì)打破國外壟斷，斜溫層厚度低于0.5米，儲(chǔ)熱效率達(dá)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(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)熱電解耦，調(diào)峰深度達(dá)80%，年消納棄風(fēng)電量2357萬kWh。該技術(shù)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(shè)計(jì)到應(yīng)用的完整體系。

應(yīng)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(gè)項(xiàng)目中應(yīng)用，總儲(chǔ)水量近25000噸電鍋爐 ?；袅趾禹?xiàng)目單月調(diào)峰電量超2000萬kWh，寶之谷項(xiàng)目年節(jié)約費(fèi)用超200萬元。清河電廠項(xiàng)目投運(yùn)后，機(jī)組最低負(fù)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(shù)進(jìn)步，儲(chǔ)熱調(diào)峰系統(tǒng)在核能供熱、跨季節(jié)儲(chǔ)能等場景的應(yīng)用潛力巨大，將成為新能源與清潔供熱的“粘結(jié)劑”，推動(dòng)能源系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型。

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