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二、技术路线及工艺流程
冬季采暖设计最大热负荷为1271kW,设计热负荷系数70W/㎡。
热源采用1台3MW的电极锅炉蓄热供热,蓄热温度为85/55℃,450m3蓄热水罐全量蓄热,最大蓄热量14000kWh。夜间低谷电时间电极锅炉一边蓄热一边向末端提供少量供热,以保证交易中心基本防冻负荷。日间平段电和高峰电时期锅炉停运,全部采用蓄热罐进行末端供热。
三、主要设备选型
根据上述设计思路及相关测算,主要设备选型如下:
四、生产运行情况
本项目供热采暖系统于2019年12月5日开始电极式锅炉直接供热,12月25日开始电极式锅炉结合蓄热水罐全量蓄热供热,2020年1月17日正式竣工验收,2020年1月23日完成采暖系统试运行。
电极式锅炉蓄热系统投入使用后,室内温度控制白天18~20℃,夜间12~16℃。
物流中心的展示交易中心的各个功能房间温度控制在18~20℃左右,达到设计的采暖温度要求,且目前展示交易中心尚未全部投入使用,房间内人员和设备未入驻。待设备和人员入驻后,房间供热负荷需求将会更小,采暖系统能够满足未来真正投入运营和使用后的采暖负荷需求。
五、项目经济性与环境效益
项目经过一年多的全自动稳定运行,得出下列结论:
⚫采暖系统平均综合供热效率达到89.77%,部分时间段平均能效可达92.8%;
⚫单位供热量的电费为0.2566元/kWh;
⚫每天的单位面积供热用电电费为0.163元/(㎡.天)
⚫每个月的单位面积供热用电电费为4.89元/(㎡*月);
⚫电极锅炉、蓄热罐、水泵运行达到设计要求,运行稳定可靠;
⚫控制系统运行稳定可靠,全自动运行;
⚫系统放热根据需求全自动调节,调节灵活性好。
项目可节约标准煤10326吨/年,减少二氧化碳排放量27570吨/年,助力实现碳达峰、碳中和目标。
六、典型经验和做法
项目采用高压电极锅炉+水蓄热技术,整套系统的造价低,系统效率高(供热效率92%以上),多工况联合运行,系统使用灵活,可靠性高。通过水蓄热可利用低谷电时段蓄能,也可及时消纳新能源,峰电时段释能实现低成本供热,即实现能源的“移峰填谷”节省用电费用,有利于建筑电气化,零碳运行目标。
采用高压电极式锅炉占地面积小,同时减少0.4KV配电系统,降低电力投资成本。电极锅炉转换效率高达98%,具备丰富的故障检测、事故报警、联锁保护等功能,保证锅炉的安全可靠运行。电极式锅炉负荷调节性能好,在10-100%负荷范围内的无级调节,单台功率可达50MW以上。
电能(尤其是清洁电能)丰富地区,且具有明显的峰谷电价差,具有供热需求且绿色能源示范区,与太阳能供热、太阳能发电+供热、风能发电+供热等形成有效的清洁供暖系统,也可以结合多能源互补运营。
七、问题和建议
(一)项目建设及运营过程中的问题
补贴政策存在不确定性,仅有部分省市已建立清洁供暖的补贴标准,补贴能否落实也存在风险;
地方引导政策存在不确定性,部分省市还未执行峰谷电价;
(二)项目需要的政策需求及建议
双碳压力下,清洁供暖对低碳减排贡献巨大,环境效益突出。建议对涉及民生工程的供暖项目,出台合理有效的峰谷电价差等政策;在清洁能源替代奖补资金等方面,进一步明确配套支持性政策,位于公共区域的供热管网能够纳入市政基础设施建设,减少投资成本,调动更多企业参与投资,为项目开发提供便利条件,助力城市实现碳中和。
相关省市应公开发布清洁能源和峰谷电价发展政策,为企业投入该行业坚定信心。
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依托河北省太阳能“光热+”清洁能源户用供暖项目经验和案例,在河北省张家口、承德、辽宁阜新、吉林延边、黑龙江亚布力、内蒙古通辽、呼和浩特、包头、山西大同、吕梁、陕西西安、甘肃武威等地,因地制宜的实施了太阳能“光热+”电、“光热+”燃气、“光热+”生物质、“光热+”热泵、“光热·光伏+”等太阳能“光热+”清洁能源户用供暖试点、示范和工程项目。
“太阳能光热+生物质能”清洁采暖系统是将生物质能作为辅助能源,在阳光充足时发挥太阳能光热的作用,在光照不足或夜晚、阴天、雨雪、持续低温的时候用生物质辅助能源弥补太阳能供热不足,采暖系统通过太阳能集热器和生物质炉然后生物质颗粒收集和产生热量互相切换降低运营成本并同时满足采暖、炊事功能。
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西藏仲巴县大型太阳能集中供热项目,目前已正式运营,实现了当年建设、当年供暖。项目供热面积:88,200㎡,太阳能集热面积:32175㎡。
西藏浪卡子县城太阳能供热工程采暖项目采用大型太阳能短期储热采暖技术路线,出资方式为财政资金。建设理念,优先使用可再生能源,保护高原环境。
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太阳能集热器把太阳能转变成热能,使集热器联箱中升温,集热循环泵把采暖贮热水箱中的水打入太阳能集热器中进行循环加热。
山东省禹城市分布式地热能清洁供暖项目遵循“证照齐全、透明计量、以灌定采、采灌平衡、梯级利用、绿色节能”的指导方针,主动对接政府监管,确保地热水同层回灌,且回灌率满足政府要求,实现资源可持续开发。
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