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硝酸熔鹽儲熱技術(shù)在鋼廠(chǎng)未來(lái)發(fā)展前景和展望

  

硝酸熔鹽儲熱技術(shù)作為目前大規模儲能技術(shù)中應用較為成熟穩定的技術(shù),正受到越來(lái)越多的重視,并且在清潔能源供熱、火電深度調峰、余熱回收等領(lǐng)域有了一定規;膽。在新的發(fā)展形勢下,鋼鐵企業(yè)節能提效的力度加大,需要在傳統節能的理念上進(jìn)行創(chuàng )新,儲熱技術(shù)在不同的技術(shù)利用余熱余能中是一個(gè)強大的熱管理工具,根據前期的實(shí)踐證明,熔鹽儲熱系統在鋼廠(chǎng)中的創(chuàng )新應用,能夠給鋼鐵企業(yè)帶來(lái)多種益處。

一是穩定煤氣、燒結、轉爐等波動(dòng)較大余熱余能資源的熱能輸出,提高余熱發(fā)電機組發(fā)電效率。以長(cháng)流程為主鋼鐵制造流程具有典型的耗散結構特征,使得能源流“質(zhì)”和“量”具有寬幅波動(dòng)性,不利于能源的高效利用。利用熔鹽熱可以在余熱余能資源“質(zhì)”和“量”增大時(shí)進(jìn)行存儲,減少放散和浪費,在余熱余能資源“質(zhì)”和“量”減少時(shí)進(jìn)行放熱,維持用熱設備的穩定運行;同時(shí)還能解決生產(chǎn)短時(shí)故障帶來(lái)的緊急停機、系統防凍等功能問(wèn)題,通過(guò)穩定余熱余能資源“質(zhì)”和“量”的穩定性,保證用能設備高效運行,減少放散,從而提高整體能源利用率。

二是在差別電價(jià)約束下,利用峰谷價(jià)差生產(chǎn),保證生產(chǎn)的同事降低企業(yè)生產(chǎn)成本。由于峰谷價(jià)差越來(lái)越大,企業(yè)生產(chǎn)成本壓力很大,雖然在保證生產(chǎn)的同時(shí)企業(yè)會(huì )采用避峰生產(chǎn)的措施,但充分利用峰谷價(jià)差進(jìn)一步降低成本仍有很大的空間。利用電網(wǎng)的谷價(jià)電生產(chǎn),由熔鹽儲熱系統將余熱余能資源儲存,在電價(jià)高峰時(shí)段用儲存的余熱余能資源發(fā)電,企業(yè)少用電網(wǎng)的峰價(jià)電,通過(guò)峰谷套利的形式獲得穩定的經(jīng)濟效益。在不影響生產(chǎn),不影響能源流穩定的情況下,進(jìn)一步擴大生產(chǎn)成本下降空間,熱在大規模調峰應用具有較大的優(yōu)勢。

三是在減產(chǎn)減排降耗約束下,通過(guò)調峰服務(wù),促進(jìn)可再生能源消,降低單位產(chǎn)能的碳排放,避免大量壓縮產(chǎn)能,減少企業(yè)損失。在碳排放量結構方面,工業(yè)碳排放是繼發(fā)電之后第二大排放部門(mén),鋼鐵企業(yè)則是工業(yè)碳排放的最大行業(yè)。2021年1月26日,國務(wù)院新聞發(fā)布會(huì )披露,工信部與國家發(fā)改委等相關(guān)部門(mén)正在研究制定新的產(chǎn)能置換辦法和項目備案的指導意見(jiàn),逐步建立以碳排放、 污染物排放、能耗總量為依據的存量約束機制,因此短期壓減產(chǎn)能是一條行之有效的措施。因此,在供給側和需求側改革雙重壓力下,鋼鐵企業(yè)通過(guò)配置熔鹽儲熱系統增加企業(yè)用能調節靈活性,實(shí)現新能源的大幅消納,從而優(yōu)化用能結構,將是未來(lái)企業(yè)生存的重要手段。

四是參與電力輔助服務(wù),進(jìn)行需求側響應,通過(guò)低成本電力和服務(wù)補貼,增加企業(yè)收益。在促進(jìn)可再生能源消納的要求下,用戶(hù)側參與輔助服務(wù)市場(chǎng)的調峰服務(wù),是目前電力體制改革中重要的一項工作,已經(jīng)有示范區在運行。如甘肅電力需求側輔助服務(wù)市場(chǎng)投運以來(lái),張掖、武威、蘭州地區5家企業(yè)參與市場(chǎng)交易,涉及碳化硅、鐵合金等行業(yè),增加調峰能力20萬(wàn)千瓦,增發(fā)新能源578萬(wàn)千瓦時(shí),用戶(hù)側收益102.46萬(wàn)元,用戶(hù)側參與交易時(shí)段內用電成本降低0.18元/千瓦時(shí)。以往部分地區出現短時(shí)、區域性缺電時(shí),往往需啟動(dòng)有序用電措施,對部分工業(yè)進(jìn)行限電,不可避免會(huì )影響企業(yè)正常生產(chǎn),利用熱在限電時(shí)發(fā)電,盡量減少因為限電影響企業(yè)生產(chǎn),降低企業(yè)損失。

在能源密集型制造業(yè)中,鋼鐵制造行業(yè)是迄今為止最受關(guān)注的行業(yè),在“碳達峰”“碳中和”的背景下,及鋼鐵節能空間日趨變窄的嚴峻形勢下,通過(guò)充分發(fā)揮儲熱系統在構建多能互補的綜合能源體系中的作用,提高余熱余能資源利用率,加大可再生能源應用比例,加快推進(jìn)鋼鐵能效提升及能源結構優(yōu)化,同時(shí)降低CO2排放和能源成本,這是未來(lái)提升企業(yè)競爭力的重要途徑。

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