近年來,煤電產能退出成為全球能源領域關注的重點之一。據(jù)外媒日前消息,繼在德國成功投運130MWh的儲熱示范項目后,西班牙Siemens Gamesa公司將于明年部署容量為1GWh的火山石儲熱模塊,致力于為火電廠延壽,后續(xù)還將為工業(yè)客戶提供用熱解決方案。
示范項目已成功運行6個多月
去年上半年,Siemens Gamesa宣布其在德國北部的漢堡正式投運了用火山石將過剩的電能轉化為熱能的新型電熱儲能(ETES)示范項目。該項目設計容量為130MWh,可實現(xiàn)長達兩周的能源儲存,且?guī)缀醪粫斐扇魏文茉戳鲹p。
這種技術的儲熱原理很簡單,可再生能源產生的多余電能通過電阻加熱器和鼓風機把上千噸的火山碎石加熱至高達800℃,從而將電能轉化為熱能,所產生的熱能可以用來驅動汽輪機用以發(fā)電,或者直接以熱和蒸汽的形式供給給終端用戶使用。
▲Siemens Gamesa 在德國漢堡的巖石儲熱系統(tǒng)
截止目前,該系統(tǒng)在德國漢堡已成功運行6月有余,當下,Siemens Gamesa公司正著眼于一套完整規(guī)模的儲熱系統(tǒng)開發(fā),計劃部署容量為1GWh的儲熱模塊,目前,正在與10家意向客戶進行洽談。其中一家為風電運營商,希望借助該項儲熱技術緩解原本高達60%的棄風率,亦有新近投產的燃煤電廠希望借此延長運行壽命。
傳統(tǒng)電廠無需被判“死刑”
事實上,針對燃煤電廠,有許多可選擇的儲能技術能夠實現(xiàn)套利和移峰填谷,但Siemens Gamesa技術和項目主管Hasan zdem認為,電熱儲能是唯一一個能夠重振和喚醒傳統(tǒng)電力資產的技術。
而且這個市場并不小眾,相反潛力巨大。根據(jù)全球能源監(jiān)測公司(Global Energy Monitor)對燃煤電廠的跟蹤研究,自2006年以來,美國新增了21.5GW的燃煤發(fā)電裝機,同期,韓國新增裝機19.7GW,歐盟可再生能源大國德國的新增裝機為9.7GW,德國還剛剛批準了一項價值450億歐元(約合人民幣3423.51億元)的一攬子補償計劃,用于在2038年之前關閉其全部燃煤發(fā)電機組。
而采用電熱儲能技術,意味著可再生能源沒有必要再對這些傳統(tǒng)電廠宣判“死刑”。
“一般觀念認為這是風電、光電與燃煤、燃氣電廠之間的生死較量,但我們不這樣認為,通過ETES技術可以轉變傳統(tǒng)電廠定位為綠色儲熱調峰系統(tǒng),在未來能源發(fā)展中獲得一席之地?!?
zdem補充道,“作為一名工程師,我確實很擔心傳統(tǒng)電廠對環(huán)境造成的污染,這是傳統(tǒng)電廠唯一的弊端,也是個很大的問題。但是如果你這樣想,在過去的幾十年里,這些電廠技術一直運行地非常好,而且這些資產的前期成本非常高,投入了大量的資金,電廠方面正在想法設法讓這些機組再持續(xù)運行30年,而至今為止,ETES技術可以說是他們唯一的選擇。通過我們在漢堡的示范項目也可以說明,電熱儲能技術不只是紙上談兵,它是切切實實具備運行條件的?!?
zdem表示,ETES技術的資本支出遠遠低于其他儲能方案,而且用戶對這項技術也更為滿意,一方面是因為儲熱系統(tǒng)不含易變的化學物質,另一方面系統(tǒng)原理也比較簡單。
ETES能夠與傳統(tǒng)電廠進行很好的銜接,zdem說:“除了儲熱模塊,其他的一些設備都是在傳統(tǒng)發(fā)電廠中已有的,甚至安裝運行了幾十年的,無非是汽水循環(huán)、蒸汽發(fā)生器、蒸汽渦輪機和管道這些東西?!?
開辟工業(yè)應用場景
傳統(tǒng)電廠絕非電熱儲能技術應用的唯一場景,在任何與電網(wǎng)有連接的地方,都可以配套使用ETES技術,在接近工業(yè)用戶的地方建設電儲熱系統(tǒng),又將開辟一個全新的應用場景。
對于許多工業(yè)部門來說,并沒有太多簡單的選擇來降低排放。與此同時,監(jiān)管和政策方面的壓力也越來越大,對這些難以脫碳的行業(yè)也越來越不寬容。以歐洲為例,對碳稅的推動力度越來越大,這進一步加大了行業(yè)對低碳技術選擇的壓力。
隨著脫碳的壓力越來越大,氫能雖被看好但產業(yè)鏈尚不成熟,而電熱儲能技術系統(tǒng)簡單,無需配套其他基礎設施,在工業(yè)領域有極大的發(fā)展前景,加速歐洲等全球多國脫碳進程。