供暖技术

本项目以灵活高效蓄热供暖装置及系统研发为目标，围绕蓄热材料、传热体系、蓄热装置、蓄热站监控系统开展技术攻关，完成低温相变蓄热装置、高温相变蓄热装置、高温固体蓄热装置、蓄热站监控系统的研发与应用，实现蓄热站与热网以及用户之间的高效、精细化响应，提高蓄热系统整体能效，降低用户用能成本。

详细介绍了中科院广州能源研究所最新研发的高温热泵蒸汽机技术和冰源热泵供暖技术及典型案例。其中，热泵蒸汽机技术通过回收多种低品位工业余热来制取饱和蒸汽，与燃煤或燃气锅炉相比，节能率达到50%-60%。与电锅炉相比，能效系数更是其2-3倍，而且蒸汽制取过程清洁，不产生CO2和NOX。该技术将在电能替代中发挥重要作用，有着广阔的市场应用前景。

北方冬季因燃煤锅炉供暖造成严重空气污染，而热电联产机组大量并网运行又降低电网调峰能力，仅辽宁电网，2015年~2017年弃风电就超过50亿千瓦时，约90%弃风电发生在冬季供暖期，因此，迫切需要一种解决风电等清洁能源规模化消纳的行业共性重大技术难题。 项目依托2个国家和省部级重点科技项目，聚焦大规模弃风电-储热-供暖技术体系，研制大容量、高可靠和低成本的电加热固态储热装置，解决电热解耦问题，实现大面积清洁供暖；开发大规模弃风与大容量电储热协调调度技术，解决多源多域协调调度问题，实现大规模弃风消纳。项目主要科技内容包括：针对高电压、大容量、低成本电储热清洁供暖的技术经济性瓶颈，发明一种高温固态电储热能量转换装置，解决电热解耦高效稳定运行重大技术难题；针对储热材料和加热合金元件在高温中疲劳寿命及维护问题，提出高温加热合金元件表面负荷设计与控制方法，解决系统可靠性重大技术难题；针对高温储热体接入高于66kW等级电压下的电源接引和炉体内电场绝缘问题，提出炉体内部的弱电磁耦合加热元件以及穿透保温层的高压绝缘套管设计方法，解决高电压电源接引和炉体安全运行难题：针对大规模储热负荷消纳弃风电的重大技术问题，提出基于电储热柔性负荷的多源多域电网实时控制策略，解决了大规模弃风电和清洁供暖协调统一的世界性技术经济难题。