2020基于太陽能熱發(fā)電的多能互補方式

基于太陽能熱發(fā)電的多能互補方式11

第一部分：相關(guān)背景第二部分：基于光熱發(fā)電的多能互補應用場景第三部分：結(jié)論與展望

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光場儲換熱區(qū)發(fā)電單元第一部分:相關(guān)背景

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熱鹽罐冷鹽罐蒸汽發(fā)生器凝汽器除氧器給水泵凝結(jié)水泵550℃290℃發(fā)電單元塔式熔鹽吸熱器聚光集熱系統(tǒng)儲換熱區(qū)第一部分:相關(guān)背景

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壓抽縮水空蓄主要光電儲能氣熱化能系儲學統(tǒng)分類儲能能第一部分:相關(guān)背景

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塔式槽式第一部分:相關(guān)背景

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第一部分:相關(guān)背景30%33%22%21%15%10%5%0%20%25%30%35%40%新疆甘肅黑龍江內(nèi)蒙古吉林河北新疆PV甘肅PV棄電率2018年棄電率2019年棄電率2020年棄電率2017清潔能源消納行動計劃(2018-2020年)，2018年10月30日發(fā)布

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第一部分:相關(guān)背景2017年10月，國家能源局、發(fā)改委等五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，明確的重點任務中，提出推進儲能技術(shù)裝備研發(fā)示范，重點包括高溫儲熱技術(shù)等。10MW/100MWh級超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)、10MW/1000MJ級飛輪儲能陣列機組、100MW級鋰離子電池儲能系統(tǒng)、大容量新型熔鹽儲熱裝置。

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第一部分:相關(guān)背景

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第一部分:相關(guān)背景2006年后，全球儲熱技術(shù)發(fā)展迅速；

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1、利用谷電對園區(qū)供汽（熱）低溫鹽罐高溫鹽罐電加熱器熔鹽泵蒸汽發(fā)生器熔鹽泵低谷電水泵蒸汽園區(qū)供熱化水處理除鹽水箱給水加熱器第二部分:基于光熱發(fā)電的多能互補應用場景

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2、與燃機配合對外供熱低溫鹽罐高溫鹽罐煙氣-熔鹽換熱器熔鹽泵蒸汽發(fā)生器熔鹽泵除鹽水箱水泵蒸汽化水處理對外供熱給水加熱器空氣天然氣G高溫煙氣對外供電第二部分:基于光熱發(fā)電的多能互補應用場景

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低溫鹽罐高溫鹽罐電加熱器熔鹽泵蒸汽發(fā)生器熔鹽泵棄電水泵蒸汽給水加熱器汽機~發(fā)電機第二部分:基于光熱發(fā)電的多能互補應用場景

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儲能作用-能量搬移從電源側(cè)研究多種電源的互補運行模式。目標：多種電源組合出力對電網(wǎng)造成的調(diào)峰壓力最小。晚上或小風時光熱、儲能電站發(fā)電，可提供電源支撐。第二部分:基于光熱發(fā)電的多能互補應用場景

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光熱電站不作為調(diào)峰機組光熱儲熱時長優(yōu)化光熱電站作為調(diào)峰機組光熱電站作為調(diào)峰機組并增加電加熱系統(tǒng)光熱電站和電加熱系統(tǒng)共用儲熱裝置，兩者之間存在一定的耦合關(guān)系第二部分:基于光熱發(fā)電的多能互補應用場景

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循環(huán)式電加熱器熔鹽在加熱器內(nèi)流動，與發(fā)熱元件對流換熱，換熱效果好，熔鹽進出換熱器后即可實現(xiàn)較大的溫升。加熱器形式浸沒式電加熱器多插入在存儲熔鹽的容器中，其換熱效果較差，一般控制加熱器表面熱流密度，避免加熱器受損，加熱熔鹽至目標溫度需要的時間較長。第二部分:基于光熱發(fā)電的多能互補應用場景

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進口電加熱器及國產(chǎn)電加熱器成本進口6kV國產(chǎn)380V單臺設(shè)備可5MW單臺設(shè)備一般2.2MW900元/kW495元/kW900元/kW0元/kW215元/kW280元/kW含6KV下游控制柜、加熱器等含6kV/380V變壓器控制柜、加熱器等國產(chǎn)設(shè)備一般承諾是連續(xù)運行10萬小時或10年，若沒有高低溫交替出現(xiàn)，按10萬小時連續(xù)運行壽命，并每天工作4小時，且在加熱器不工作時段依靠額外的電伴熱保持換熱器在運行溫度附近，則理論可運行68年。第二部分:基于光熱發(fā)電的多能互補應用場景

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根據(jù)2017年的風電光伏裝機，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)，若按照《清潔能源消納行動計劃(2018-2020年)》規(guī)定的目標控制棄電率。在新疆和甘肅地區(qū)，僅需要建設(shè)兩座100MW容量的熔鹽儲能電站。便可使得棄電率減少60%，即風電+光伏棄電率=15%+10%=25%的60%，相當于減少棄電率15個百分點。按100MW熔鹽儲能電站核算，在滿足資本金IRR為8%和10%的情況下，不收取過網(wǎng)費時電價在0.5-0.52元/kWh.在滿足資本金IRR為8%和10%的情況下，過網(wǎng)費0.08元/kWh時電價在0.75-0.78元/kWh.第三部分:結(jié)論與展望

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高參數(shù)熔鹽儲熱提高光伏風電的消納比例，與既有光熱機組結(jié)合，可以實現(xiàn)較低的儲能投資；高參數(shù)熔鹽儲熱與高溫工業(yè)余熱結(jié)合，可以解決余熱負荷和下游用能負荷時間不同步的問題；2020年和2030年，非化石能源消納目標15%和20%。這意味著2030年，太陽能和風電消納比例要到10%，按現(xiàn)在的模式，需要7.2億kW光伏，這么高的光伏裝機，必須配套合適的儲能。一個1200MW×6h的抽水蓄能電站，投資60億，相應的單位kW投資5000元/kW,單位kWh投資833元/kWh；建設(shè)一個基于高溫熔鹽儲熱的儲能電站，電加熱模塊投資可低于500元/kW,新增儲能模塊綜合投資700元/