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水蓄能在城市能源解决方案中作用凸显

发布时间:2021-08-27 01:33:58浏览次数:

未来随着可再生能源渗透率的提高,供给侧电源的调峰问题越来越突出,同时负荷侧城市建筑用能需求的峰谷差越来越大。为解决电力供需负荷匹配问题,除了电源侧储能和电网侧储能手段外,用户侧储能也将扮演重要角色。在现有的储能手段中,电化学储能和水蓄能、冰蓄冷是用户侧主要的储能手段。城市区域能源系统以清洁能源和可再生能源为冷热源,通过多能互补、源网荷储协同和能源梯级利用,可以解决建筑冷热需求问题,实现高能效和低排放,是助力建筑领域尽早实现碳达峰的有效举措。特别是水蓄能方案,投资成本远低于电化学储能,在区域能源解决方案中有较大价值。

区域能源的本质特征是高能效。水蓄能技术与区域能源系统工艺结合,利用夜间低谷时段蓄冷,可以使冷水机组运行在机组高效区间,有望达到较高的能效,可实现节省制冷用电10%左右,具有节能降本的双重作用,即“节能又节钱”。兼具冬夏两用的蓄冷蓄热作用的水罐可以极大延长水蓄能设备的年利用小时数,缩短了投资回收期,一般增量投资回收期在3年以内。但是由于水蓄冷密度较低,获得较大的蓄冷量需要的场地面积较大,因此在机场等项目中应用较多,典型项目如深圳宝安机场、上海虹桥、浦东机场、成都天府机场以及厦门翔安机场项目等。

常规区域能源系统前期由于负荷较小,需求成长缓慢,机组运行调节困难。区域能源项目设置水蓄能设施,可以大大增加系统运行灵活性,使区域能源系统成为一个柔性系统。水蓄能装置从投运之日起就可实现较高的利用率,小负荷阶段可实现全量蓄冷,随着负荷的增长实现部分蓄冷,全生命期内都可以得到有效利用。相比单体建筑常规供冷系统或多联机系统,区域能源系统通过设置蓄能设施,增加系统柔性,提高系统能效,降低用能成本,可充分发挥区域能源的优势。水蓄能在城市区域能源解决方案中作用凸显。

目前国内15个地区制定了峰谷分时电价,华中区域和东北区域各省都未单独印发峰谷分时表(湖北制定了峰谷分时电价方案,没有单独印发峰谷单价表)。从峰-谷(尖-谷)价差看,江苏、浙江、安徽价差有拉大。其中江苏两类用户各电压等级价差都拉大了2分钱,浙江则是大工业各电压等级价差拉大1.98分钱,安徽大工业1-10千伏、一般工商业价差拉大。以1~10kV工商业及其他单一制电价计算,山东峰谷电价差为0.5818元/kwh,尖谷电价差为0.6981元/kwh,江苏峰谷电价差为0.782元/kwh,湖北省峰谷电价差为0.6318元/kwh,尖谷电价差为0.8257元/kwh。从峰谷电价差来看,这些地区区域能源项目配置水蓄能装置都有良好的技术经济性。