熔盐绿色供热生态效益和经济效益都划算
来源:河北日报 | 0评论 | 399查看 | 2018-07-24 14:20:41    

图:辛集市崇阳小区熔盐储能绿色供热站内,维护人员正在对换热器进行调节


图:崇阳小区熔盐储能绿色供热系统中的直通式熔盐加热炉


图:崇阳小区熔盐储能绿色供热站内,维护人员正在控制室内对设备运行进行远程监控


今年,河北省提出深入开展治理大气污染“蓝天行动”,坚持科学治污、精准治霾的思路,围绕雾霾源头之一的燃煤展开专项整治,大力实施电代煤、气代煤等清洁能源替代工程。在此过程中,针对冬季雾霾频发问题,各地还就清洁供暖进行了探索和尝试。

其中,辛集市崇阳小区建成的“蓄热式”熔盐储能绿色供热系统,在运行的首个采暖季表现不俗:不仅供暖过程中不烧煤、无排放,而且供暖价格低、供况稳、效果好,为河北省清洁供暖提供了一个参考样本。

熔盐绿色供热首个供暖季令人满意

2月17日,春寒料峭,北方大地仍处在正常供暖期中。

笔者来到辛集市一街居委会崇阳小区居民任烨家中,感觉热气袭人。“供暖以来,我们家的室温都在二十三四摄氏度,非常暖和。”任烨说,“重要的是,我们这栋楼供暖不用烧煤,见不到冒烟,对减少雾霾有好处,这种供暖方式挺不错!”

任烨所说的这种不烧煤、无排放的新型供暖方式,就是崇阳小区2016年底建成的“蓄热式”熔盐储能绿色供热系统。从去年冬天开始的采暖季,该系统首次投入应用。

一街居委会党支部书记赵峰告诉笔者,此前辛集市城区居民供暖主要有三种方式,一是热电集中供暖,二是部分小区使用辛集特有的地热供暖,三是少数小区使用地源热泵。

当初崇阳小区开发建设时,项目一期使用的就是地热供暖系统。但成本相对较高,且地热水一次性使用,容易造成地热资源的浪费。

在二期建设之初,赵峰遇到了中投亿星红日太阳能科技有限公司总裁李亚栋和他的熔盐储能绿色供热项目。李亚栋告诉他,熔盐供暖是一种全新的供暖方式,主要是使用熔盐当做蓄热介质,利用夜间的低谷电加热熔盐并储存热量,再通过热交换对居民进行全天候供暖,它的好处是不烧煤、无排放、成本低。

但赵峰坦言,虽然经过多方了解,熔盐储能的技术没有问题,但把这项技术应用到供暖上还是首次,能不能经受住供暖实践,大家都捏了一把汗。

2016年11月15日,崇阳小区开始供暖,这套首次走出实验室的供热系统,将要承担7.53万平方米、700多户居民的供暖任务。

2月17日,崇阳小区内的熔盐储能供热站正在平稳运行。笔者看到,从外表上,这个供热站并无奇特之处,与传统供热站最大的不同,就是供热泵房旁边,锅炉房被换成了两个4米多高的储能罐。

李亚栋告诉笔者,这两个储能罐里,装的就是整个供热系统里最重要的熔盐。

简单来说,系统的工作原理是,夜间抽出冷盐罐里的低温熔盐,经过电加热器加热到五百多摄氏度贮存在热盐罐中,根据需要抽出高温熔盐进行供暖,释放热量后的高温熔盐变成了低温熔盐,回流到冷盐罐贮存。热量释放以高温蒸汽的形式加热供热系统中的水,进入住户终端系统循环。

实际上,相比传统的燃煤供热,这套供热系统并没有更换供热管道、住户终端,只是更换了热源而已。而相比一般的用电供暖设备,熔盐储能技术的应用是专利。

任烨告诉笔者,其实大多数住户并不知道自己所住的楼房供暖使用了新技术,只是直观地感受到家里温度一直保持在22摄氏度以上,温度稳定,供况也稳定。

“还有不到一个月供暖期就结束了,从目前运行的情况来看,熔盐供热系统很好地完成了供暖任务,令人满意。”赵峰告诉笔者,无论从供暖温度还是从供暖保障上来说,新系统的表现都很不错。

生态效益和经济效益都划算

最近几天,崇阳小区及李亚栋一下子成了“网红”,来自媒体、各级环保和住建部门、省内外兄弟城市、周边小区的居民等各路参观考察人马络绎不绝。

2月17日,崇阳小区熔盐供热站控制机房内,显示屏幕上实时监控着供暖系统运行过程中的各种参数,包括熔盐温度、蒸汽当量等。其中最引人关注的,是实时计算出来的节煤量、减排二氧化硫、粉尘总量数据。

李亚栋说,崇阳小区全部建成后供热面积可达13.3万平方米,相当于一台10蒸吨锅炉的供热面积,每年可减排二氧化碳3537吨、粉尘131吨、二氧化硫11.1吨、氮氧化物9.67吨。

“虽然都是用电蓄热,熔盐蓄热的生态综合效益应该更高。”李亚栋详细介绍说,熔盐有着极为复杂的热物理性和热化学性,是极佳的蓄热和传热介质,在电耗和热传导方面效率更高。此外,使用熔盐蓄热的供暖系统,原材料盐一次灌注可以使用30年,废弃之后还可以当做肥料使用,对环境不会造成二次污染。

老百姓关注的,除了可以减少环境污染,最重要的就是供暖成本。

李亚栋给笔者算了一笔账:目前辛集市采暖费标准为19.8元/平方米。崇阳小区因为是新小区,第一年供暖需要“烤楼”,耗电量比正常供热高。按辛集市峰谷电价中谷段0.28元/千瓦时测算,供应这7.53万平方米,运行成本近140万元,平均每平方米约为19元。

但李亚栋表示,第二年的正常供暖季,即便还按现有峰谷电价,熔盐储能供热系统的成本也可以控制在15元左右。

而对供暖投资运营方来说,李亚栋又算了另外一笔账:新建项目成本低,每平方米100元至140元,除燃煤和天然气供暖外,是供暖系统中建设成本最低的系统;改造项目成本也低,只需要换热源,终端和管道都不需要新建;项目建设周期短,平均只需三至五个月;占地面积小,易施工,只需燃煤供暖占地面积的十分之一至五分之一;营运成本可调控,维护人员少……

崇阳小区熔盐蓄热居民供暖试点完成之后,李亚栋还要在辛集打造一个农村试点,解决这套系统在农村散煤替代上的适应性问题。同时,在廊坊、保定等地启动一批居民、学校、酒店等供暖工程。

清洁供暖只是熔盐储能技术应用的一个方面,在燃煤替代需求更大的工业领域内其实也大有可为。目前,李亚栋及其团队正在进行熔盐储能技术在工业领域上的应用试点。“这个应用市场一旦打开,其生态效益和经济效益将提高一个量级。”李亚栋表示。

电价政策支持将有利推广

崇阳小区的绿色供暖试验,引起了辛集市相关部门的关注。

“进入采暖季之后,面源污染加重成为重污染天气频发的重要原因。”辛集市环保局局长王运兵告诉笔者,从崇阳小区熔盐供暖试点情况看,供暖温度和运行情况良好,他们计划将这项技术用于解决农村清洁供暖问题。

王运兵介绍,辛集市有341个村子,年散煤使用量约为30万吨。目前推行的煤改电、煤改气等清洁供暖方式,主要问题是成本较高,除了一次性投入,电费等还得每年补贴,地方压力很大。

尤其是农村分散居住的居民,一户供暖面积多在50平方米到100平方米,一户一冬烧煤需要2-3吨,花费1500元左右。如果崇阳小区这个熔盐储能绿色供热系统可以应用到广大农村,其价格优势和绿色生态优势就可以更明显地体现出来。

李亚栋表示,要让熔盐储能绿色供热系统推而广之,必须在价格上更具优势,这就需要一方面扩大供暖面积,用规模效应降成本,另一方面就是在峰谷电价的政策上给予倾斜。

据介绍,如果低谷电价下降到0.2元/千瓦时,熔盐储能绿色供暖成本甚至可以降到每平方米12元左右。目前河北燃煤集中供暖价格基本在每平方米17元到22元,相比之下,熔盐储能供暖价格优势就显现出来了。

记者了解到,目前全省范围内居民用电峰谷分时电价政策为,谷段为22:00-次日8:00,用电电压等级为1-10千伏的,第一档峰段电价为0.50元/千瓦时、谷段电价0.27元/千瓦时。

河北峰谷电价政策,为熔盐储能绿色供热系统的推广带来了可能。但在整个京津冀地区都在大力推动清洁供暖的背景之下,这个峰谷电价的政策力度还不够大。

北京市从2003年开始实施煤改电工程,截至2015年年底,北京核心区基本实现取暖无煤化,累计有38.45万户居民享受到电采暖。天津、河北也参照北京模式启动了煤改电工程。

从北京的经验来看,目前北京对电采暖居民实行峰谷电价政策,即煤改电用户在采暖季执行低谷电价0.3元/千瓦时。在此基础之上,市、区两级政府再补贴0.2元,居民实际上只需要掏0.1元。

“如果低谷电价可以低到0.1元/千瓦时,我们的技术可以将供暖成本控制到9元/平方米左右。”李亚栋说,目前辛集市政府相关部门正在积极协调相关政策,有望在初建投资、电网配套及低谷电价格等方面,给予熔盐储能绿色供热系统实际支持。

实际上,河北省在电代煤和气代煤相关政策扶持方面,已经有了顶层设计。

2016年9月,河北省专门出台了《关于加快实施保定廊坊禁煤区电代煤和气代煤的指导意见》,要求各地因地制宜、统筹兼顾,结合实际,宜电则电、宜气则气。同时,加大政府投资力度,参照燃煤成本给予运行费用补贴。

2月18日,石家庄市大气污染综合治理动员大会宣布,石家庄中心城区、四组团力争用一年的时间实现燃煤归零,其他县市区基本实现散煤归零。煤改气、煤改电等将能享受到一系列补贴支持政策。

有关专家表示,作为一项新的技术,熔盐储能绿色供热系统在辛集的试验表现出了绿色无污染、投资小、运行安全、管理智能等多个优势,如果相关政策能够到位,这种技术便可以大面积复制推广,为河北电代煤、气代煤等清洁能源替代工程提供一个新的解决方案。(记者:袁伟华通讯员:马健图:史晟全)
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