IMSIA 徐尤錦

(樊建華教授專題報告現場)
4月26日,應IMSIA國際金屬太陽能產業聯盟邀請,丹麥科技大學土木工程系終身教授樊建華在北京熱力集團為熱力行業及太陽能行業做了季節蓄熱與清潔區域供熱技術學術報告。結合丹麥季節蓄熱太陽能區域供熱成功案例講述了季節蓄熱技術、太陽能區域供熱技術、季節蓄熱與太陽能結合區域供熱技術、相變蓄熱太陽能戶式采暖技術、國內太陽能區域供熱技術路線探討。樊教授還表達了希望通過中丹合作等機制盡快將季節蓄熱太陽能區域供熱技術運用到國內的強烈愿望。
丹麥太陽能區域供熱發展強勁

(Source:http://planenergi.eu )
丹麥政府能源規劃2035年電力和采暖全部采用可再生能源,2050年徹底取代所有化石能源。截止2017丹麥已建成規模化太陽能區域供熱站達110多個,集熱器總計鋪設面積達到130多萬平米。預計到2018年底丹麥規模化太陽能區域供熱站將達到120多個,集熱器鋪設面積達到150萬平米。
樊教授指出可再生能源利用具有季節波動性和不穩定性,隨著風電、光電等可再生能源發展必須解決兩大矛盾。一是可再生能源供給的不穩定性和需求的穩定性之間的矛盾;二是太陽能季節分布和能耗需求季節分布之間不匹配的矛盾。
而大容量季節蓄熱技術能夠有效解決上述兩個矛盾,有利于實現熱電解耦,增加熱電廠的靈活性,同時季節蓄熱能夠實現將風電、光電、光熱、熱泵等多種可再生能源有機耦合,達到清潔能源供熱供電的目的。

(Source:Solites)
季節蓄熱技術常用跨季節儲熱技術主要有四種:水罐儲熱(TTES)、坑式水池儲熱(PTES)、鉆井儲熱(BTES)和含水土層儲熱(ATES)。新研究先進儲熱技術有相變材料儲熱(PCM)、熱化學儲熱和吸附儲熱。

(來源:HIGHCOMBI Bodmann)
3個典型案例重點介紹樊教授結合丹麥坑式水池蓄熱技術和地埋管鉆井蓄熱技術。3個典型案例分別為Braedstrup地埋管蓄熱太陽熱力站、 Marstal水池蓄熱太陽熱力站、 Dronninglund水池蓄熱太陽熱力站。詳細參數見表:
表1:典型案例介紹

2015年測試數據表明Braedstrup地埋管蓄熱太陽熱力站太陽能保證率達到23%;Marstal水池蓄熱太陽熱力站太陽能保證率達到41%,Marstal熱力站還實現了100%采用可再生能源供熱;Dronninglund水池蓄熱太陽熱力站太陽能保證率達到41%,可再生能源供熱保證率達到77%。
總結季節蓄熱太陽能區域供熱優勢:
太陽能:供給免費熱能
熱泵:供給電價熱能,快速電網調節能力,利用電價優惠政策,降低蓄熱水體體積需求
季節蓄熱優勢:季節蓄熱增加系統靈活性,耦合優化使用不同可再生能源
熱電聯產機組:快速電網調峰能力,實現熱電解耦
丹麥太陽能區域供熱發展成功經驗
樊教授還著重分析丹麥太陽能區域供熱廠發展成功經驗,主要分為3個部分:
1) 高效大型太陽能集熱器場
• 集熱器效率高(結局效率大于0.82)
• 集熱器使用可靠、免維護
• 優化的集熱器場管道排布
• 較低的循環管路熱損
• 集熱器使用壽命30年
• 優選的集熱器傾角
• 優選的集熱器朝向
• 優選的集熱器流體
2) 萬噸級跨季節蓄熱體
• 極低的熱損,蓄熱回收效率高達90%,實現了夏季蓄熱、冬季取熱的目標
• 單位蓄熱體造價低,每立方米蓄熱體造價低
• 運行可靠、系統維護成本低
3) 可綜合利用太陽能、風能、生物質能等各種可再生能源
相變蓄熱為太陽能戶式采暖提供保證

(Source:Fan jianhua)
樊教授不僅講述了丹麥大型太陽能區域供熱工程經驗,還為戶式太陽能采暖提供技術參考,他的研究團隊進行大量相變蓄熱研究,獲得多項專利,研發出儲能供熱器,成功將相變蓄熱運用到戶式太陽能采暖中。該儲能供熱器設備高度集成,系統運行無人值守,外觀整潔,安裝簡便,使用壽命不少于20年, 是目前小型太陽能供暖系統最優選的配套產品;儲能供熱器相變儲熱材料單位體積儲熱量大,儲熱時間長,可穩定儲熱200天。更多關于太陽能區域供熱參考:
http://www.hz-qtcb.com (solar district heating)
微信公眾號:imsia2010
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