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丹麥太陽能供熱站的供熱價格為何低于天然氣供熱價格？
來源：潔能圈 | 0評論 | 5713查看 | 2017-04-21 16:27:00    
       這兩(liang)年冬天，中(zhong)國北(bei)方進入(ru)供暖季后，風電(dian)(dian)光伏棄(qi)風棄(qi)光率大增，原因是(shi)燃(ran)煤(mei)熱(re)(re)電(dian)(dian)廠必(bi)須要供熱(re)(re)，以(yi)熱(re)(re)定電(dian)(dian)，供熱(re)(re)增加(jia)，發電(dian)(dian)也(ye)(ye)增加(jia)，結(jie)果把風電(dian)(dian)光伏的(de)(de)額(e)度擠掉了。丹麥(mai)區域(yu)能源體系中(zhong)有強大的(de)(de)儲熱(re)(re)能力(li)，使熱(re)(re)能消耗與電(dian)(dian)力(li)生產分離，也(ye)(ye)就是(shi)說以(yi)熱(re)(re)定電(dian)(dian)不(bu)再是(shi)教條，火電(dian)(dian)廠可(ke)(ke)以(yi)深(shen)度調峰，在供熱(re)(re)得(de)(de)到保(bao)障的(de)(de)同時，風電(dian)(dian)光伏可(ke)(ke)以(yi)發得(de)(de)更多。

　　丹麥區域供熱委員會業(ye)務發展經理(li)Morten Jordt Duedahl表(biao)示，儲(chu)熱有(you)很(hen)多優勢。儲(chu)熱能夠提高區域(yu)供熱系統的經濟性，一方面(mian)將(jiang)熱能的消耗從電力生產(chan)中分離出來，另一方面(mian)可(ke)以應用(yong)可(ke)持(chi)續(xu)性更強(qiang)的熱源。

　　儲熱的價值

　　區域供熱的一個特征是，熱水可以被儲存，或者是日儲存，或者是從夏季到冬季的跨季儲存。儲熱不同于其他存儲或任何產品,因為它斷開了生產時間與消耗時間的聯系。對于區域供熱而言,這意味著從熱電聯產廠，太陽能集熱器，剩余風電和工業余熱等方式中得到的熱可被儲存起來，在需要的時候直接使用。在丹麥，集中和分散區域供熱的熱電聯產(CHP)地區均有儲熱設施。

　　逐日儲熱的解決方案主要可讓熱電聯產廠依據其電力需求優化配置其熱電聯供，并且仍然能夠在需要時提供熱量。

　　隨著大規模的儲熱，利用更多本被浪費的能量成為可能。大規模熱存儲考慮到從(cong)將熱量(liang)從(cong)溫(wen)暖(nuan)季(ji)節儲存到到寒冷季(ji)節。熱量(liang)可(ke)從(cong)多種(zhong)來(lai)源收(shou)集，例(li)如：太陽能集熱器、熱電聯產以及非穩(wen)定(ding)生產的工業流程(cheng)等。

　　日常儲熱

　　丹麥區域供熱網的一個非常重要的元素是短期儲熱。短期儲熱的主要目的將電力生產從熱電聯產中分離出來。如此，熱電聯產廠可以在不影響供熱的基礎上根據電力市場價格波動合理配置熱電聯產。這樣一來，熱電聯產廠將只在當電力價格比較高時(通常在早上和下午)生產電(與熱)，并簡單地將區域供熱熱水存儲起來直至需要的時候。在丹麥,大型和小型的區域供熱系統都利用短期儲熱。短期儲熱引入一種靈活的經濟性和環保型能源系統，對于優化整個系統至關重要。

　　日常儲熱也用于區域供熱系統的外部產熱，而外部產熱不能被區域供熱公司所控制。這些熱源可以是那些一天或一周中生產量不一的工廠余熱，例如,只有在漁船卸貨時才生產的漁業。在這期間如果有多余的熱量，它們可以儲存在較小的日常儲熱庫中。

　　季節性儲熱

　　如今,在丹麥的季節性儲熱主要應用于大規模的太陽能集熱,在夏季它能夠產出比即時需要更多的熱量。季節性儲熱庫通常是一個坑，即在地面上的大洞,在底部設有內襯,洞中充滿水,并被一個浮動的保溫層所覆蓋。其他解決辦法是地下水存儲系統,多余的熱量可以在較低的溫度下存儲，然后通過熱泵在較高的溫度下被利用。地下水儲熱系統對于那些沒有多余空間建設礦井儲熱的城市而言有重要意義。這兩個儲熱系統的可以儲存熱量數周或數月，直到在秋季和冬季熱量需求上升時被消耗掉。

　　對于丹麥許多的區域供熱系統而言，季節性儲熱將變得越來越重要，充分利用本被浪費的能量，是綠色轉型中的一個重要元素。

　　風電供熱與儲熱

　　在丹麥，超過42%的電力來自風力發電。由于風力發電的波動性，丹麥經常有售價非常低廉的剩余電力，而目前沒有有效的方式可以直接存儲電力。

　　通過短期和長期儲熱的結合，多余的電力可以用于區域供熱。在電價合適時，區域供熱企業可以通過鍋爐或者熱泵直接使用電來生產熱水。

　　大規模儲熱

　　全球最大的坑道儲熱系統容積為205000立方米,結合70000平方米的太陽能供熱站,是一種高效且成本低廉的減少二氧化碳排放量的方法。

　　減少化石燃料與消費價格

　　在丹麥沃延斯的區域供熱企業,供應丹麥的大部分熱能來源于一種新的生產設施——太陽能電池板。


　　由于電力價格低廉,為了盈利,生產熱已經變得越來越重要。這一變化是一個重新審視另類產熱方法的機會。目前在沃延斯，太陽能供熱站及坑道儲熱供應當地熱用戶年熱量需求的45%。該太陽能儲熱的總投資是1600萬歐元。該工廠的熱價為40歐元/兆瓦,低于丹麥天然氣產熱的平均熱價60歐元/兆瓦。

       季節性儲熱提高了靈活性

　　在四月中旬至九月底的夏季期間,該太陽能熱力站可供應100%的熱需求,主要主要生活用熱水。此外，該太陽能供熱站在夏季擁有巨大的過剩產能，并將余熱儲存到大性坑式儲熱庫。從十月開始,熱量供應部分來源太陽能供熱站，部分來源于坑式儲熱庫。熱庫儲熱同行在年底被用盡。計算得出儲熱損失只占總需求的6%–8%。除去儲熱庫的熱損失，有45%的凈太陽能傳遞給熱網。季節性儲熱庫有幾個游泳池那么大。在用幾個月的時間將水填滿儲熱庫之后,下一步是用一個浮動保溫層覆蓋儲熱庫表面。隨后加熱水和儲壁也要花費幾個月的時間。當儲熱庫被完全加熱后即可以投入使用。


　　評析

　　1、在丹麥，熱電聯產地區均有儲熱設施。這個舉措確實好，建議中國也依此實行。這對大中小型的發電設施顯然會增加一些麻煩，發電全額上網最簡單，而要接入熱網匹配熱負荷，顯然要麻煩很多。不過為了能源轉型，為了治理霧霾，麻煩一些也應該干啊。

　　2、如果熱電聯產廠只在當電力價格比較高時生產電與熱，并且系統最優，這需要電力價格有波動性，我們目前的峰谷電價還不夠，呼喚電力現貨市場，“無現貨，不市場”。

　　3、有了儲熱設施，多余的電力可以用于區域供熱，棄風棄光能充分發揮其價格。在風電光伏裝機量不斷增長的情況下，非常低廉的剩余電力將會越來越多。

　　4、在這個熱電耦合的系統中，通信與能源的深度融合，實現的功能有：對波動性的風電光伏進行智能監控；發電時段的智能化調控；儲熱系統構成強大的靈活性資源；廉價的剩余電力因應現貨市場的價格智能化地進入制熱模式，這使得系統里的可再生能源比例可以進一步提高，這構成了能源互聯網的一個重要應用情景。

　　5、幾個游泳池那么大的儲熱庫！夠壯觀吧！用浮動保溫層覆蓋儲熱庫表面來保溫，這技術聽上去有些土，不過，好像樸實有效。儲熱損失只占總需求的6%–8%。中國的鄉鎮地區可以考慮這種技術，尤其像西藏的鄉鎮，陽光好，土地多，其他能源外運進去成本高，可以率先搞些示范。

　　6、太陽能供熱站的供熱價格低于天然氣供熱價格！吃驚，這事太值得認真調研。
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