在6月22-23日于常州召開的2021年第三屆中國儲熱大會上,國家電投集團科學技術研究院儲能技術研究所副所長白寧就“‘雙碳’目標下的儲熱技術及其發展趨勢”作主題演講。

儲熱在雙碳目標下的應用價值
新型電力系統是可再生能源主導的電力系統,未來我國可再生能源發電量占比逐步提高,預計2030年超過50%,2050年達到70%以上。可再生能源將逐步成為電力系統第一大主力電源,隨著新能源占比的提升,系統調節能力不足的問題日益加深,火電出力水平已經降低到極限,消納能力接近極限。
白寧介紹稱, 未來靈活性電源、需求側響應能力的建設是一個持續的且必要的巨大需求,儲熱是大規模儲能的一種,必須參與。目前,儲熱(冷)技術在火電靈活性改造、需求側管理措施、可再生能源消納及其他形式的應用具有重要的作用 。隨著儲熱應用技術的進步,成本的進一步降低,其布局靈活、能量效率高、規模大等優勢將不斷凸顯。

▲儲熱在“雙碳”目標下的價值體現
在一系列政策的支持下,大規模儲熱供熱發展將迎來機遇,白寧強調,“風光水火儲一體化”、“源網荷儲一體化”這兩個一體化發展政策的出臺將為儲能發展帶來更多機遇,推動更多儲熱技術應用。
儲熱行業發展的問題與建議
白寧在發言中提到了目前儲熱行業發展面臨的幾個問題并給出了相應建議,他指出, 目前儲熱供暖成本依然較高,附加值有限。對此, 應完善供暖價格體系,加大政策支持。具體而言,要建立清潔供暖的價格體系,包括供暖電價補貼、峰谷電價機制、取暖價格收費標準等,此外明確建設補貼,包括初投資補貼、管網建設費、接口費(兩部制價格)等,與此同時,推進可再生能源清潔供暖的配套政策。
另一個問題是, 儲熱參與電力輔助服務領域較少,目前,只有火電靈活性改造還有儲熱技術參與的可能性,隨著火電未來發展受限市場會一直萎縮。對此, 應做好技術升級,積極參與電力輔助服務,提升電網的靈活性,參與調峰/調頻/備用/黑啟動/需求側響應(可中斷負荷),同時爭取政策支持,將供熱與輔助服務有效的結合,在經濟上打組合拳。
此外, 儲熱技術進步需加強,目前存在應用痛點。這個問題主要體現在兩個方面,一是品質問題,“供蒸汽”的技術依然沒有較大突破,市場很大,但是成本、運維等難點依然存在;二是容量問題,大規模儲熱存在巨大需求(核電的調峰、跨季節光熱供暖),但技術需要突破。
對此, 白寧建議要依靠技術進步、推動應用。具體來看,可以利用熔鹽、高溫相變材料、熱化學儲熱等技術進行升級和優化、解決成本,系統復雜、運維成本高、占地等問題。依托“兩個一體化”等政策,推動新技術的示范,以示范項目驅動技術推廣。
與此同時,儲熱行業還面臨標準體系缺失的問題,部分企業缺乏社會責任,為短期利益,侵害整個行業發展。對此, 要加快建立健全標準體系,在設計、建造、評價、施工各個環節做到客觀評價,對企業而言,各企業在項目建設中要珍惜自己的羽毛,加強自我監管,維護行業信譽。
國家電投的儲熱發展
據白寧介紹,國家電投集團建設清潔供暖總規模33830MWh,投運規模3102MWh,在建規模29928MWh,投運項目13個,在建項目10 個,儲能清潔供暖項目覆蓋大型樓宇儲能供熱、城鎮小區儲能供熱、工業園區儲能供熱、清潔燃煤供熱機組儲能供熱、大型可再生能源基地儲能供熱等多種類型。

▲國家電投集團儲熱標準體系建設
當前, 國家電投儲熱技術研發方向已經覆蓋水儲熱、相變儲熱、固體儲熱、熔鹽儲熱等多種儲熱技術路徑,依托其高性能的儲能技術,已建成寶之谷國際會議中心綜合智慧能源示范項目、內蒙古通遼霍林河坑口發電公司電儲熱調峰項目等多個儲熱供暖及綜合智慧能源示范項目。

▲國家電投集團關鍵技術研究方向
下一步,國家電投集團將基于現有斜溫層水儲熱技術,進一步開展多分層多溫區、高承壓、堆積床、基于自然循環的分布式系統等技術研究,進一步提高水儲熱系統的儲能密度和供熱品質(種類)。此外,國家電投集團還將基于多種儲熱技術開展大規模跨季節儲熱技術及多能互補系統方案研究。








