2023年(nian)10月16日-19日,2023北京(jing)(jing)(jing)國(guo)際(ji)風(feng)能大會(hui)暨展覽會(hui)(CWP2023)在北京(jing)(jing)(jing)如約召(zhao)開。作為(wei)全球風(feng)電行業(ye)年(nian)度最大的盛(sheng)會(hui)之一,這場由(you)百余名演講嘉賓和數千名國(guo)內(nei)外參會(hui)代表共同參與的風(feng)能盛(sheng)會(hui),再次登陸北京(jing)(jing)(jing),聚焦(jiao)中(zhong)國(guo)能源革命(ming)的未來。
本屆大會以“構筑全球穩定供應(ying)鏈共建(jian)能源轉型新未來(lai)”為主題,將(jiang)歷時(shi)四天,包括開幕式、主旨發(fa)言、高(gao)峰(feng)對(dui)話、創(chuang)新劇場以及(ji)關于“全球風電(dian)產業(ye)布(bu)局及(ji)供應(ying)鏈安全”“雙碳(tan)時(shi)代下(xia)的(de)風電(dian)技術發(fa)展(zhan)前(qian)景(jing)”“國際風電(dian)市場發(fa)展(zhan)動態及(ji)投資(zi)機會”“風電(dian)機組(zu)可靠(kao)性論壇”等不同主題的(de)21個(ge)分論壇。
10月17日(ri)下午(wu),在(zai)“2023中小(xiao)型(xing)風(feng)能(neng)設備行業發展交流會”論(lun)壇(tan)上,山東(dong)華業電氣有限公司銷售部長薛(xue)建成(cheng)發表了題目(mu)為《風(feng)能(neng)制(zhi)熱在(zai)油(you)田用熱及民用取暖(nuan)方(fang)面(mian)的應用》的主(zhu)旨演(yan)講。
以下為演講原文:
各位在新能源(yuan)領域奮斗的(de)朋友們,在風(feng)(feng)能行業一直奮戰的(de)朋友,大家(jia)下午好。關(guan)于風(feng)(feng)力發電的(de)話(hua)題,大家(jia)已經講了很多,我今天(tian)講一下風(feng)(feng)能綜(zong)合利(li)用。
我今(jin)天(tian)講的(de)幾個內(nei)容:企業(ye)簡介、風力(li)磁渦(wo)流熱(re)泵機組原(yuan)理介紹、機組油田應用、民(min)用市場應用、儲熱(re)介紹。
華業(ye)從事百(bai)千(qian)瓦(wa)(wa)級別(bie)的(de)風力發電機研發和生產,50-750千(qian)瓦(wa)(wa)是(shi)主流(liu)機型。在發電的(de)基礎上,我們(men)研發風能綜合(he)利用,今天我著重介紹的(de)是(shi)風能制熱(re)機組(zu)、風能冷熱(re)電機組(zu)的(de)應用。
我今天所談的風(feng)力磁(ci)渦(wo)流(liu)泵(beng)機(ji)組(zu)(zu),分為風(feng)機(ji)制熱(re)、國內(nei)外制熱(re)的現(xian)狀、風(feng)力磁(ci)渦(wo)流(liu)泵(beng)機(ji)組(zu)(zu)。
風(feng)(feng)機制熱(re)(re)大概的原(yuan)理(li)(li),一是(shi)風(feng)(feng)機發電,電加(jia)熱(re)(re);二(er)是(shi)風(feng)(feng)機空氣能(neng)風(feng)(feng)能(neng)制熱(re)(re);三(san)是(shi)風(feng)(feng)能(neng)機械(xie)能(neng)磁渦流(liu)。磁渦流(liu)制熱(re)(re)到底是(shi)怎么來(lai)的?這一項(xiang)技(ji)術(shu)是(shi)我公司(si)和中科院熱(re)(re)物(wu)理(li)(li)所聯(lian)合開發的一款新(xin)技(ji)術(shu),目前國(guo)(guo)內制熱(re)(re)和國(guo)(guo)外(wai)制熱(re)(re),像丹麥(mai)、美國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、荷蘭,在制熱(re)(re)技(ji)術(shu)上類似于風(feng)(feng)力(li)發電加(jia)熱(re)(re)管(guan)、加(jia)熱(re)(re)絲給水加(jia)熱(re)(re),攪拌液體類似于電加(jia)熱(re)(re)。
國內研究對于風(feng)(feng)力制(zhi)熱(re)也是(shi)(shi)風(feng)(feng)能(neng)發(fa)電(dian)再(zai)利用加熱(re)管(guan)進(jin)行(xing)(xing)加熱(re),或者壓(ya)縮空氣能(neng)進(jin)行(xing)(xing)制(zhi)熱(re)。這(zhe)是(shi)(shi)所謂的攪拌制(zhi)熱(re),原理是(shi)(shi)風(feng)(feng)能(neng)發(fa)電(dian)機(ji)風(feng)(feng)能(neng)轉(zhuan)為機(ji)械能(neng),機(ji)械能(neng)轉(zhuan)為電(dian)能(neng),電(dian)能(neng)再(zai)加熱(re)。
這是(shi)磁(ci)渦流(liu)熱(re)泵(beng),外面藍色是(shi)殼(ke)體,里面是(shi)磁(ci)芯(xin)。它(ta)旋轉(zhuan)產(chan)生磁(ci)渦流(liu)和磁(ci)力線,類似(si)于大(da)家在家里燒(shao)水的(de)電磁(ci)爐,把(ba)鍋放在一個(ge)平板上沒有(you)火苗的(de)直(zhi)接接觸,但卻能把(ba)水燒(shao)開,它(ta)是(shi)靠線圈充電產(chan)生磁(ci)渦流(liu),這就是(shi)簡單(dan)磁(ci)渦流(liu)熱(re)泵(beng)的(de)工作原理。
這(zhe)個圖片是(shi)風力制熱(re)外形,前面是(shi)風力磁渦流泵,這(zhe)個要(yao)進行增速(su)(su)。定(ding)律也不談了,這(zhe)是(shi)磁渦流熱(re)泵的(de)剖面圖,轉(zhuan)子是(shi)永磁體,定(ding)子是(shi)線圈。它產生的(de)渦流,加速(su)(su)定(ding)子里面的(de)水(shui),正(zheng)常來說里面循環(huan)加熱(re)的(de)是(shi)防(fang)凍液,乙二醇通過泵循環(huan)起來,再(zai)在底下加水(shui)槽儲熱(re)。
有進水(shui)管和出(chu)水(shui)管循環,里面有一個儲熱(re)水(shui)箱,把熱(re)量交換到水(shui)箱當中,通過放熱(re)管進行放熱(re),把熱(re)量帶給(gei)需要的負載。這一套風(feng)電(dian)(dian)(dian)的監控(kong)(kong)(kong)系統差不太多,風(feng)電(dian)(dian)(dian)可以監控(kong)(kong)(kong)遠程操(cao)控(kong)(kong)(kong)與風(feng)機的功能,如果我給(gei)你(ni)足(zu)夠多的懸線,可以在(zai)遠程進行大數據(ju)的更改,包括風(feng)電(dian)(dian)(dian)都有原數據(ju),可以在(zai)手(shou)機端、電(dian)(dian)(dian)腦端完成操(cao)控(kong)(kong)(kong)。
目(mu)前(qian)風(feng)機(ji)(ji)(ji)制熱(re)(re)應用(yong)環境挺多,所(suo)主(zhu)要(yao)(yao)研究的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)場景在油(you)(you)田(tian)。在油(you)(you)田(tian)上(shang),目(mu)前(qian)國內出產的(de)(de)(de)(de)(de)原油(you)(you)含水(shui)率(lv)很(hen)高,油(you)(you)抽(chou)上(shang)來之后要(yao)(yao)進行(xing)油(you)(you)水(shui)分離(li),它所(suo)需要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)量大約是抽(chou)油(you)(you)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)6-7倍,采油(you)(you)廠抽(chou)油(you)(you)機(ji)(ji)(ji)功率(lv)大概是30-40千(qian)瓦(wa),每天(tian)的(de)(de)(de)(de)(de)消耗電只有200電,但是油(you)(you)水(shui)分離(li)罐(guan)是1200度。油(you)(you)田(tian)對(dui)熱(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)需求和電的(de)(de)(de)(de)(de)需求差額很(hen)大,對(dui)于油(you)(you)田(tian)這(zhe)個(ge)市場來說(shuo),目(mu)前(qian)大部分是燒自己(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)伴生氣,會做集中的(de)(de)(de)(de)(de)供熱(re)(re)水(shui)站,對(dui)一(yi)些(xie)天(tian)然的(de)(de)(de)(de)(de)燒柴油(you)(you)。我們(men)這(zhe)個(ge)風(feng)熱(re)(re)機(ji)(ji)(ji)組出來的(de)(de)(de)(de)(de)直接是熱(re)(re),不再產生電。免機(ji)(ji)(ji)械能轉電能的(de)(de)(de)(de)(de)效能增多,這(zhe)個(ge)是油(you)(you)田(tian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。一(yi)般(ban)來說(shuo),對(dui)于一(yi)個(ge)單頂采油(you)(you)廠,可(ke)以滿足供熱(re)(re)。這(zhe)個(ge)是我們(men)勝利油(you)(you)田(tian)50千(qian)瓦(wa)風(feng)熱(re)(re)機(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)數據。
遠程監控(kong)(kong)系統可(ke)以對風機進行監控(kong)(kong),在遠程不僅通(tong)過電腦看到它的(de)運行數據,還可(ke)以加上視頻攝像(xiang)頭看它的(de)外(wai)觀(guan)。
民用(yong)市(shi)場,風能(neng)制(zhi)熱(re)的應(ying)用(yong)可以說有兩個類型:一是(shi)基本(ben)戶用(yong),這是(shi)10千瓦(wa)小風機制(zhi)熱(re)系統,基本(ben)上能(neng)夠滿足四五十平方米(mi)的家庭取暖(nuan)應(ying)用(yong)。線代(dai)表輸入和輸出,通(tong)過(guo)乙二(er)醇的防凍液,在這里進行(xing)去(qu)熱(re)材(cai)料的交換(huan),直(zhi)接給(gei)用(yong)戶定暖(nuan)氣片(pian)就可以。
二是滿(man)足(zu)單個家庭的(de),5-20千(qian)(qian)瓦(wa)(wa),滿(man)足(zu)200平之下房間的(de)供暖,工業級別100千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)到幾百千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)風機(ji)(ji)制熱(re)(re)的(de)應用,圖上(shang)是100千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)的(de)風能制熱(re)(re)機(ji)(ji)組(zu)(zu),這是為一家酒店(dian)提(ti)供熱(re)(re)量。這個風電(dian)機(ji)(ji)在(zai)3000小時左(zuo)右(you),相當于制熱(re)(re)來說能到3600小時左(zuo)右(you),本身發(fa)電(dian)的(de)機(ji)(ji)組(zu)(zu),100千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)的(de)機(ji)(ji)組(zu)(zu)最大輸出不會超過110,要不然會把電(dian)機(ji)(ji)燒了(le),但(dan)是對于風熱(re)(re)機(ji)(ji)組(zu)(zu)的(de)熱(re)(re)泵(beng),我可(ke)以(yi)實現小馬(ma)拉大車(che),100千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)的(de)系統可(ke)以(yi)配150千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)的(de)熱(re)(re)泵(beng),在(zai)風資源好(hao)的(de)時候,可(ke)以(yi)實現比風力發(fa)電(dian)要超發(fa)多的(de)風熱(re)(re)應用。
它(ta)的(de)轉換效率(lv)(lv)(lv)有幾個,機械效率(lv)(lv)(lv)是(shi)(shi)100%,電流效率(lv)(lv)(lv)是(shi)(shi)97%。
提(ti)問:風機壞了怎么辦?
回答:修,如(ru)果有剛(gang)需(xu)這一(yi)套系統都有電(dian)的伴熱(re)系統,因為風的資源是不可控的,風小不能有足(zu)夠(gou)的能量,所以會用上。我們做孤島(dao)的電(dian)網系統風光、柴、儲(chu),必須要配柴油。
提問:風轉(zhuan)換(huan)效率額定30%轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電。
回答(da):制(zhi)熱(re)和發熱(re)的(de)比值,您說的(de)是發電(dian),把風光利用(yong)系數都用(yong)上了,1平方米有300W的(de)能量(liang),而我這(zhe)個要比電(dian)高1.2倍。機械(xie)能直接轉化為熱(re)能,少一個電(dian)轉化的(de)環節。
提問(wen):通過防凍液傳導熱(re)。
回答:是的,它是傳導介質,叫磁波流制(zhi)熱器(qi)。
提問:最后(hou)電還要生出熱?
回答:我說(shuo)的(de)伴熱是作(zuo)為(wei)輔助(zhu)能(neng)源,如(ru)果說(shuo)你(ni)對熱是剛需,這(zhe)個時(shi)候停風,我的(de)熱還要有需求(qiu),只能(neng)借助(zhu)這(zhe)個。風光、柴、儲(chu),你(ni)儲(chu)能(neng)我儲(chu)熱,風大的(de)時(shi)候我熱用不了(le)怎么辦?電(dian)用不了(le)可以(yi)(yi)儲(chu)存?那么熱怎么存?我這(zhe)里談熔鹽儲(chu)熱,它(ta)是相變(bian)(bian)材料出熱,有低(di)溫相變(bian)(bian)材料和高溫相變(bian)(bian)材料,根據場景的(de)不同選(xuan)擇低(di)溫和高溫,我這(zhe)里是低(di)溫,因(yin)為(wei)產生的(de)熱量是80度(du)(du)左右(you),客戶(hu)對于熱的(de)需求(qiu)大概是60多度(du)(du)就可以(yi)(yi),相變(bian)(bian)材料是儲(chu)熱的(de)固體變(bian)(bian)成液體,相變(bian)(bian)之(zhi)前可以(yi)(yi)吸(xi)收(shou)大量的(de)熱量。
提問(wen):風機主要是發電,熱(re)(re)之后用時(shi)怎么(me)保證?人用電的(de)更多,用熱(re)(re)的(de)相對較(jiao)少,變成供熱(re)(re)用的(de)時(shi)間不是減少了嗎(ma)?
回答:這個是單(dan)純(chun)制熱,根據(ju)客戶的需求可以進行調節。
提問:經濟性(xing)怎么樣?
回答:首(shou)先(xian)是(shi)制熱的效率是(shi)發電的1.2倍,但(dan)是(shi)它的成本(ben)只(zhi)有電的70%。它少了復雜電控系統邏輯。
提問:多了一套系(xi)統。
回答(da):這個(ge)是很(hen)便宜的,熔鹽儲(chu)熱成(cheng)本是電成(cheng)本的十分之一(yi)。
提問:這一套(tao)儲(chu)熱系統(tong)和傳統(tong)的(de)制熱系統(tong),成本相(xiang)比大(da)概(gai)是高還(huan)是低?
回答:風熱的(de)(de)效率(lv)是(shi)電(dian)的(de)(de)1.2倍,價(jia)格是(shi)風電(dian)的(de)(de)70%,這(zhe)就是(shi)風熱系(xi)統的(de)(de)優點。風電(dian)加熔(rong)鹽儲(chu)(chu)熱,儲(chu)(chu)熱和儲(chu)(chu)電(dian)做對比,我說的(de)(de)十分之(zhi)一是(shi)大(da)批量的(de)(de),正常油(you)(you)田單電(dian)采(cai)油(you)(you)廠的(de)(de)應用,現在電(dian)按照1300一度電(dian)的(de)(de)儲(chu)(chu)能,我儲(chu)(chu)熱只有200塊錢。
提問:儲水(shui)好,還是(shi)鹽好?
回答:當然是(shi)鹽好,鹽熱比值(zhi)是(shi)水的(de)三四(si)倍,你要用水,同樣(yang)1000瓦時的(de)熱,1方熔鹽需要6方水的(de)體積。
提問:時間有(you)限(xian),讓他(ta)把這個講完大家再有(you)問題,私下(xia)下(xia)面可以加微信留下(xia)聯系方式繼(ji)續深入的(de)交(jiao)流。
回答:我(wo)把熔鹽儲(chu)熱大約講講就(jiu)行了,熔鹽儲(chu)熱相變(bian)材料儲(chu)熱,熔鹽儲(chu)熱只是一個方(fang)向(xiang),實際上百度(du)上熔鹽儲(chu)熱可以查(cha)得到的,只是我(wo)們把它做成(cheng)產(chan)業了。
這是油(you)田的(de)儲熱(re)水(shui)箱,這是熱(re)交(jiao)換的(de)盤管,在箱子里(li)達(da)到油(you)水(shui)分離(li),如(ru)果水(shui)冷(leng)做不(bu)了,必須(xu)要(yao)加熱(re),謝謝大家。不(bu)要(yao)以為熔鹽儲熱(re)是新話題(ti)。
注:以上根據演講速記整理,未經演講人審核。