什么是热电解耦

1、针对冷热电联供“以热定电”导致的弃风问题，提出了电动汽车与地源热泵协同促进风电消纳的区域战略。综合能源系统经济调度方法，首先在源侧引入地源热泵，通过协调电源和热源的输出，实现热电联产机组的热电解耦，改善风电并网接入空间；然后，考虑电动汽车在负荷侧的可调度价值，采用激励需求响应引导充电负荷有序转移风电并网消纳；最后，以调度周期内运行成本最小为目标，建立源负荷协同区域综合能源系统优化调度模型，优化软件CPLEX用于解决它。

2、仿真结果表明，地源热泵的使用可以有效降低弃风、需求响应、调峰填谷效应结果表明，在源负荷协同作用下，系统在风电消纳能力和运行效率方面更具优势，供电可靠性更高。电动汽车与地源热泵协同推进风电消纳优化调度。一边，源侧引入新的热源（即地源热泵），改善系统调度灵活性，通过解耦峰值热耗，CCHP“以热决定功率”运行限制和改善风电并网接入空间；另一方面，考虑电动汽车对于灵活负荷的可调度值，采用激励需求响应（IDR）引导充电负荷有序转移，助力风电并网消纳。

3、以调度周期内系统运行成本最小为目标建立源负荷协调优化调度模型，综合考虑能量转换特性和机组运行通过对地源热泵和IDR优化结果的分析，可以看出线路约束、需求响应约束等源热泵的供热效率远高于传统供热机组容量配置可有效降低弃风率和系统运行成本；IDR的实施需要兼顾La和用户双方的利益，提高效率补偿价格 Δ DP，系统除气率和运行成本下降越明显，但受La调节能力的限制，其效果比加装地源热泵要弱团体。需要注意的是，系统将在IDR实施后的调度时段达到高峰。颗粒填充效果更明显，供电可靠性更高。

熔盐被广泛用于光热发电领域，在首批20个光热发电示范项目中，18个采用熔盐储热发电；已备案新增92个光热发电站清单中86个采用熔盐储热发电。

熔盐储热系统和蒸汽发生系统经过光热电站实践技术成熟、稳定、可靠。除了在光热发电领域应用之外，熔盐储热技术还开始应用于蒸汽加热储热供热和谷电制热供热领域。

1、熔盐储热概况

1.1熔盐储热技术简介

熔盐有不同于水溶液的诸多性质，主要包括：（1）熔盐为离子熔体，通常由阳离子和阴离子组成，具有良好的导电性能，其导电率比电解质溶液高1个数量级；（2）具有广泛的使用温度范围，通常的熔盐使用温度在300～1000℃，新研发的低熔点混合熔融盐使用温度更是扩大到了60～1000℃；（3）饱和蒸汽压低，保证了高温下熔盐设备的安全性；（4）热容量大；（5）对物质有较高的溶解能力；（6）低黏度；（7）化学稳定性好；（8）原料易获得，价格低廉，与常见的高温传热蓄热介质———导热油和液态金属相比，绝大多数熔盐的价格低廉，且容易获得。这些优异的特性使熔盐作为热介质，在储热领域得到了广泛的应用。

熔盐储热技术是通过高温高压蒸汽加热熔盐储能系统，将高品位蒸汽热量储存起来，或利用谷电加热熔盐储能系统，放热时产生高参数蒸汽，既可用于发电，也可用于工业供汽或民用采暖。

1.2熔盐储热的作用

1.2.1参与火电机组灵活性改造

在火电机组“即发即用”的特性中加入了熔盐“储能”的属性，削弱“锅炉-汽机”的刚性耦合实现热电解耦，有利于机组灵活运行和进一步提高深度调峰能力。

1.2.2利用谷电加热熔盐蓄热工业供汽

在夜间利用价格优惠的低谷电加热熔盐蓄热，白天用热时将高温熔盐抽出，经熔盐-水换热器加热水用于工业供汽。

1.2.3利用谷电加热熔盐蓄热集中供暖（“煤改电”）

熔盐蓄热集中供暖系统，将集中供暖系统的燃煤锅炉设备改造成熔盐蓄热电加热系统，利用晚上低谷电加热熔盐储热，白天通过盐-水换热器将循环水加热至供暖温度进行供暖。

1.2.4利用弃风、弃光电加热熔盐蓄热供暖

风力、光伏发电发展迅速，装机容量逐年递增，消纳问题也日益突出，弃风、弃光造成了极大的能源浪费和经济损失。用弃风、弃光电直接加热熔盐进行蓄热供暖，市场潜力巨大。

1.2.5工业余热利用

工业生产过程中存在大量的间歇式余热，如：高温烟气余热、可燃废气余热、冷凝水、废水余热等。这些废热可以通过熔盐蓄热系统储存起来，转换为可提供持续供暖或热水的稳定热源，达到节能降耗的目的。

2、熔盐储热发展的背景

2019年发改委办公厅等四部门印发《贯彻落实2019-2020年储能行动计划》。组织首批储能示范项目；推进储能项目示范和应用，推进储能与分布式发电、集中式新能源发电联合应用；开展储能保障电力系统安全示范工程建设；推动储能设施参与电力辅助服务市场。

2020年国家能源局发布《首批科技创新（储能）试点示范项目正式发布》。首批储能示范项目分别采用了电化学储能、物理储能、储热等多种技术类型，并覆盖了储能的主要应用场景，示范效应明显。其中光热发电示范项目的建设推动国内产业链的发展、培育系统集成商。

2021年6月11日，河南省发改委和河南省能监办发布了《关于加快推进河南省储能设施建设的指导意见》，储能相关技术和产业将进一步发展。

冬季北方地区雾霾天气频发已经严重影响到了人民群众的日常生活和身体健康，大量采暖燃煤是污染的主要原因。实施“煤改电”供暖技术，推广谷电采暖方式，是有效改善采暖期空气质量的一个重要途径。

熔盐蓄热集中供暖系统，只需将集中供暖系统的燃煤锅炉设备改造成熔盐蓄热电加热系统，利用晚上低谷电加热熔盐储热，白天通过盐-水换热器将循环水加热至供暖温度进行供暖。采用该技术实现了移峰填谷，提高了电网稳定性和电能的使用率。

3、熔盐储热技术主要应用形式

随着熔盐利用方式日趋多样化，熔盐储热主要技术为火电机组抽汽加热熔盐储热技术和谷电加热熔盐储热技术，应用场景包括火电机组深度调峰改造、火电机组延寿改造、谷电加热熔盐供汽等。

运行模式为热盐罐熔盐泵将高温熔盐从热盐罐抽出，经熔盐-水换热器将水加热后送到用户供热，高温熔盐经熔盐-水换热器后温度降低，降温后的低温熔盐回到冷盐罐。主要材料和设备有熔盐、冷盐罐、热盐罐、熔盐泵、熔盐-蒸汽换热器、熔盐电热加热器、蒸汽-水换热器。

国家能源局有关负责人介绍，截至2017年三季度末，京津冀、河南等多地已提前1—2年完成全部具备条件机组的超低排放改造任务，全国累计完成煤电超低排放改造6.4亿千瓦以上，提前完成2020年改造5.8亿千瓦的目标；新建煤电机组全部为超低排放，我国煤电机组污染物排放控制指标已处于世界领先水平。

除了超低排放工程，煤电领域节能改造、灵活性改造也在加快推进。“截至2017年三季度末，全国累计完成煤电节能改造5.3亿千瓦；此外，我们还着重实施热电解耦改造和纯凝煤电机组深度调峰改造，最大限度发挥煤电机组调峰能力，为新能源发电腾出空间。比如辽宁省部分煤电机组实施灵活性改造后，2017年新能源弃风率下降6个百分点。”国家能源局有关负责人举例。

煤炭深加工方面，我国工艺国产化水平提高，部分关键技术领跑国际，以煤为原料可以生产出超清洁柴油、天然气等。据中国环境科学研究院完成的整车运行和台架实验，煤制清洁柴油与国五标准柴油相比，可使尾气中排放的一氧化碳、细颗粒物、氮氧化物和碳氢化合物分别降低24%、49%、12%和34%。不过在韩文科看来：“煤化工可以发展，但规模应当适度有序，尤其要在生态环境可承受的范围内。”