开启相变储热新时期——中国动力报专访南京金合动力材料无限公司总司理陈久良

2018/3/22 11:42:27

比年来,跟着可再生动力迅猛开展,不稳固的风电、光伏的消纳成绩成为行业痼疾。怎样更好联合储能上风,打消可再生动力的生长懊恼?“应时而生,趁势而为。”建立于2011年的南京金合动力材料无限公司(下称金合动力)灵敏掌握机会,果断切入高机能复合构造相变储热/储冷资料范畴,短短几年内,凭仗过硬的技巧气力敏捷立名业内,开启相变储热的新时期。停止现在,已开辟出一系列存在自立常识产权的储热/储冷体系安装,可普遍利用于弃风电/低谷电干净供热/冷、太阳能光热应用、散布式动力、产业间歇性余热/冷存储及应用、建造节能、电动车温度调控等范畴。

 

缭绕相变储热、干净供暖、干净动力消纳等成绩,记者专访了金合动力总司理陈久良。

 

 

 

技巧引领相变储热

 

中国动力报:在储能范畴,技巧道路有良多,金合动力为何事先抉择主攻相变储热?

 

陈久良:起首,金合动力的愿景是经由过程开展储能技巧与产物努力于让动力守衡,也就是处理动力出产与花费在时光和空间上的不均衡成绩。咱们认识到储能对于构建“干净低碳、保险高效”的古代动力工业系统,推动我国动力行业供应侧改造、推进动力出产和应用方法变革存在主要策略意思。

 

其次,金合动力技巧开展的策略是先储热后储电。现在储能某种意思上与储电划上了等号,但储能另一个主要的构成局部——储热被疏忽了。现实上,从动力花费情势而言,无论是产业出产仍是住民生涯,热能与电能占全部动力花费的比例是相称的;从供应侧看,进程产业在出产过程中发生了大批的余热被挥霍,尽管经由过程余热汽锅曾经接纳应用了一局部,但因为缺乏进步的贮存技巧,更大一局部是被挥霍了。从技巧经济性角度而言,储电现在本钱过高,贸易形式另有待摸索,而储热本钱仅为储电的20%阁下,曾经存在贸易推广代价。

 

再次,从储热技巧开展门路来看,传统技巧两三百年前就已开端使用,比方用水、岩石、混凝土等介质,包含现在海内使用较多的固态氧化镁。这类技巧统称为显热储热技巧,其特色是储热介质获取轻易且价格昂贵,但储热密度无限且存储和开释过程弗成控,无奈满意大范围存储的须要。为处理大范围存储成绩,比年来海内外诸多高校、科研院所及企业开端努力于开展相变储能技巧,其重要特色就是储热密度高,但相称一局部还停顿在迷信研究阶段,资料的范围化制备及技巧的工业化利用还处于起步阶段。而金合动力的相变储热资料基于“千人打算”专家、英国伯明翰大学——北京科技大学结合动力与情况研究核心主任丁玉龙教学近20年研讨结果沉淀,是技巧开展的风向标,遥遥当先业界,可很快投入范围化和工业化。

 

中国动力报:自2011年景立至今,作为后起之秀的金合动力,哪些方面的成绩让业界注视?

 

陈久良:金合动力现在已开辟出数十种复合相变储热资料,利用温度范畴可笼罩-150℃到1000℃,存在储热密度高、导热机能好、体积变更小、应用寿命长、利用范畴广等特色,无论是技巧的成熟性仍是经济性在海内外均处于****程度。特别是在中低温段材料工艺中采取多孔载体对相变资料停止微构造封装,使资料机能更稳固、本钱更昂贵,该工艺在全天下属于开创,技巧壁垒高。

 

2016年终,金合动力建成天下上****条中低温复合相变储热资料出产线,并开端批量化出产;同年,自立研发的基于低温复合相变储热资料的新型储热式电汽锅,在国度动力局新疆阿勒泰风电干净供暖树模项目上实现利用;新型储热式电暖器在河北省涿州市“煤改电”名目中也失掉了利用。


热式电汽锅效果图




蓄热式电汽锅系统表示图




 

踊跃推进干净供暖

 

中国动力报:雾霾残虐,为打好蓝天捍卫战,防治大气传染,国度把“煤改电”“煤改气”停止干净供暖作为一项严重民生工程,怎样看待干净供暖?

 

陈久良:从某种意思上讲,“煤改电”“煤改气”是动力花费方法的变更,同时有利于推动动力出产方法的变更,为可再生动力的开展发明更大空间。干净供暖获得显明功效的同时,在现实推动过程中也呈现一些成绩,如客岁夏季的气荒,但团体来看,干净供暖市场范围伟大。

 

斟酌到中国动力资本天赋,以及仍旧严格的弃风、弃光局势,从动力供给保证角度来看,“煤改电”在干净取暖和中的比例应进一步晋升。

 

中国动力报:在“煤改电”中,金合动力将有哪些施展的空间?

 

陈久良:现在,采取电供暖的方法大抵可分为两类:直热式电供温暖蓄热式电供暖。比拟而言,以蓄热式电汽锅和蓄热式电暖器为代表的蓄热式电供暖上风显明:可应用低谷电、弃风/光/水电,电价较为昂贵,运转用度较低;采取冗余度计划,利用机动,便于行动节能;紧迫情形下自带应急备勤奋能,不影响畸形供暖;可采取高压电直热技巧制作大功率装备,配电及体系造价较低;有利于电网削峰填谷,依照《南方地域干净取暖和计划(2017-2021)》,假如15亿平方米电供暖都采取蓄热式,范围将到达150000MW,是我国抽水蓄能电站2020年计划目标的2倍多,调峰感化伟大。

 

金合动力基于复合相变储热资料开辟的蓄热式电汽锅和电暖器现在曾经在市场上推广,其储热密度高、装备体积小,可实现能量按级存储和应用,储热换热效力高,比拟同类的水蓄热和固体蓄热上风更显明。以怀来县宏润热力站为例,采取10kV接入的蓄热式电汽锅,尽管建造保温前提较差,供暖装备投入不到80元/㎡,均匀日耗电量约0.75kWh/㎡,依照张家口地域干净供暖的低谷电价0.15元/kWh盘算,单元取暖和电费仅16.875元/㎡/供暖季,完整在可接收的范畴内。

 

将来发力多元化

 

中国动力报:对于风电消纳成绩,能详细先容一下储热式电汽锅在新疆阿勒泰风电干净供暖树模项目中的利用情形吗?

 

陈久良:这一名目采取的是金合动力自立开辟的大功率高电压新型电热储能汽锅,也是寰球****采取大容量微构造复合相变储热技巧。与传统蓄热方法比拟,微构造复合相变储热方法的单元体积存热量更高,投资本钱更低,无效节俭占地空间,特殊是储热放热进程可控,体系热效力确保可能达到95%以上,这是传统技巧很难实现的,十分合适大范围弃风电储热供热利用。

 

任务道理是应用外地弃风电力加热蓄热式电汽锅内的复合相变储热资料停止热量存储,替换燃煤汽锅停止供暖。名目自2016年10月验收以来,可实现年消纳弃风电约1000万度,增加供暖用标煤约4000吨。

 

中国动力报:刚从前的2017年,金合动力储热产物利用拓展情形怎样?

 

陈久良:2017年,公司营业范畴覆盖北京、河北、山西、吉林、新疆、内蒙古等地,共建成储热式电汽锅60MW,日储热量超越330MWh。2017年,公司储热式电汽锅和储热式电暖器被认定为江苏省高新技巧产物,此中储热式电汽锅还荣获国际储能翻新大赛储能利用翻新范例TOP10及中国干净氛围同盟发动的“创蓝奖”。

 

中国动力报:翻新开展是企业的永久旋律,金合动力将来的开展偏向和策略定位是什么?

 

陈久良:一是将现有储热技巧推广利用至以下范畴:产业范畴,重要应用廉价的低谷电或弃风/光/水电,为产业出产供给蒸汽、热水、热油和热风;热电机组机动性改革,进一步进步热电机组调峰才能,从而进步可再生动力发电上彀的比例;高温核反映堆供热体系,重要是满意其调峰和热能传输需要;产业余热接纳,特别是疏散、非稳态、能级跨度大的余热资本;太阳能光热储热,替换现在的熔盐体系,使储热体系愈加简单牢靠,且建立本钱大幅降落。

 

二是开展储冷技巧和资料,重要利用于LNG冷能接纳应用、建造供冷、冷藏及冷链运输等范畴。

 

三是开展深冷液态氛围储能技巧,进入储电范畴,现在已实现相干基本研究并开端申报****。同时,研讨开辟化学储热技巧。


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