我國是鋼鐵大國,鋼鐵行業(yè)作為高耗能行業(yè),隨著國家能源體制改革逐步深化、政府對鋼鐵能源結(jié)構(gòu)調(diào)整要求提高、市場驅(qū)動鋼鐵產(chǎn)品多變造成能源結(jié)構(gòu)改變,鋼鐵生產(chǎn)既面臨能源、資源、環(huán)境的強(qiáng)約束,又面臨節(jié)能技術(shù)突破遭遇瓶頸,而低碳清潔能源比例低、集中式能源供應(yīng)系統(tǒng)柔性不足、能源回收與能源轉(zhuǎn)換效率提升難、鋼鐵生產(chǎn)和能源利用時空匹配難等問題更加突出的現(xiàn)狀。因此,在“雙碳”目標(biāo)壓力下,鋼鐵綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展亟須節(jié)能新理論、節(jié)能新技術(shù)。通過工藝能源消耗的過程節(jié)能提效,引入新能源優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高能源調(diào)度靈活性降低用能成本,是實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)減碳提升競爭力的重要路徑。
儲熱技術(shù)優(yōu)勢在于可以解決能源波動、不連續(xù)而導(dǎo)致的能源利用率低、設(shè)備效率低等問題,同時提高企業(yè)對于新能源的消納能力;進(jìn)一步的,儲熱技術(shù)通過與工藝相結(jié)合,提升企業(yè)整體能源調(diào)度靈活性,可以允許工藝設(shè)備設(shè)計或運行在較低的負(fù)荷,從而降低投資和運行成本。因此,本文通過梳理分析熔鹽儲熱技術(shù)的發(fā)展及其在鋼鐵工藝中的創(chuàng)新應(yīng)用,闡述熔鹽儲熱技術(shù)在鋼鐵行業(yè)能源的綜合利用提效中的可行性,所起到的重要作用以及未來的發(fā)展前景。
1 熔鹽儲熱技術(shù)原理及特點
熔鹽是熔融鹽的簡稱,指金屬陽離子和非金屬陰離子所形成的熔融態(tài)無機(jī)鹽,故也可認(rèn)作離子液體。熔鹽在常溫常壓下為固態(tài),達(dá)到一定溫度后轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),液態(tài)熔鹽中陰陽離子之間的相互作用使其具有特殊的物理及化學(xué)性能,適合作為傳熱儲熱的媒介。根據(jù)陰離子種類的不同,常見熔鹽大致分為氟化鹽、氯化鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和硝酸鹽等。
表1 熔鹽分類及特點
熔鹽體系 |
主要材料 |
特點 |
氯化鹽體系 |
KCl、MgCl2、NaCl、CaCl2 |
使用溫度范圍廣,穩(wěn)定性好、工作溫度高、腐蝕性強(qiáng)、成本低 |
氟化鹽體系 |
NaF、CaF2、MgF2 |
高溶點、高溶融熱和低粘度、腐蝕性強(qiáng)、成本高 |
碳酸鹽體系 |
K2CO3、Na2CO3、Li2CO3、Ba2CO3 |
熱力學(xué)穩(wěn)定,化學(xué)穩(wěn)定性差,易發(fā)生化學(xué)分解產(chǎn)生氧,加劇腐蝕 |
硝酸鹽體系 |
NaNO3、KNO3、NaNO2 |
價格低、腐蝕性小、具有優(yōu)良的傳熱和流動特性、工作溫度低 |
作為儲熱材料大規(guī)模應(yīng)用時,需要熔鹽具有熔點低、分解溫度高、黏度低、熱導(dǎo)率高等特點。
?。?)低熔點。熔鹽的溫度低于凝固點時,容易發(fā)生“凍管”,導(dǎo)致系統(tǒng)失效,因此低熔點的熔鹽材料可以降低保溫能耗。
?。?)高分解溫度。熔鹽的分解溫度決定了其上限使用溫度,較高分解溫度可以保證熔鹽能夠反復(fù)使用,長期穩(wěn)定工作。
?。?)高沸點。較低的飽和蒸氣壓有利于保證系統(tǒng)的安全。
?。?)大比熱容。比熱容可以決定熔鹽材料的儲熱密度和儲熱能力,較大的比熱容使熔融鹽在相同傳熱量下用量較少。
?。?)高熱導(dǎo)率。熱導(dǎo)率決定了熔鹽的傳熱性能,較高的熱導(dǎo)率以防止熔融鹽在蓄熱時因為局部過熱而發(fā)生分解,并確保其在供熱發(fā)電時能有效提供熱量。
?。?)低黏度。熔融鹽流動性好,可以減少泵輸送功率,降低運行成本。
(7)弱腐蝕性。熔融鹽與容器、管路材料相容性好,安全性高。
?。?)低成本。原料易得,價格低廉,有利于減小系統(tǒng)投資成本。
因此在目前常用的熔鹽材料中,硝酸鹽體系相對能滿足上述要求,最為適合用作熔鹽儲熱介質(zhì),由硝酸鉀、硝酸鈉組成的混合熔鹽已成功應(yīng)用在太陽能熱發(fā)電站的商業(yè)案例中,因此成為目前應(yīng)用最廣、裝機(jī)容量最大的儲熱材料。
2 熔鹽儲熱發(fā)展歷程及相關(guān)行業(yè)成熟應(yīng)用
近幾十年來,硝酸熔鹽組作為傳熱儲熱介質(zhì)被大眾熟知,是由于其在光熱電站上的大規(guī)模應(yīng)用,近些年,隨著硝酸熔鹽儲熱系統(tǒng)的運行越來越成熟穩(wěn)定,其儲熱應(yīng)用也逐漸擴(kuò)展到清潔能源供熱、火電深度調(diào)峰、余熱回收等應(yīng)用。
2.1 熔鹽儲熱在光熱發(fā)電中的應(yīng)用
從20世紀(jì)60年代初期至20世紀(jì)90年代初期,美國、西班牙等國大力開展光熱發(fā)電技術(shù)的研究,因此也主導(dǎo)了熔鹽儲熱技術(shù)的研究和開發(fā),1996年美國加利福尼亞Solar Two光熱發(fā)電站采用二元硝酸熔鹽Solar Salt(40wt%KNO3-60wt%NaNO3)(后簡稱“太陽鹽”)作為傳熱儲熱介質(zhì),該電站長期運行并無重大問題,這奠定了硝酸熔鹽在光熱發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)。
圖1:美國SolarTwo光熱電站(注:來源互聯(lián)網(wǎng))
圖2:美國SolarTwo光熱電站系統(tǒng)原理(注:來源互聯(lián)網(wǎng))
隨后,國內(nèi)外建設(shè)的光熱電站基本都選用Solar Salt作為儲熱介質(zhì),西班牙的Andasol 1-3分別在2009年、2010年和2011年實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,是歐洲的第一個商業(yè)化光熱電站;GemaSolar電站2011年9月底成功投運,是首個實現(xiàn)24h發(fā)電的太陽能光熱電站。2014年2月投運的美國Ivanpah電站,是目前全球最大的光熱電站,2016年6月投運的摩洛哥的Noor電站,是由我國企業(yè)作為總包方建設(shè)的光熱電站。2016年9月我國開始第一批太陽能熱發(fā)電示范項目建設(shè)開始,目前已經(jīng)建成投運的電站有8座,都采用了雙罐熔鹽儲熱技術(shù),利用太陽鹽作為儲熱介質(zhì)。從發(fā)展趨勢上看,從21世紀(jì)初期至今,光熱電站的發(fā)展逐漸從美國、西班牙等發(fā)達(dá)國家,轉(zhuǎn)向南非、中國、印度等新興市場,截至2022年全球光熱發(fā)電建成裝機(jī)容量增至約6892MW。
2.2 熔鹽儲熱在清潔能源供暖中的應(yīng)用
熔鹽儲熱在清潔能源供暖中應(yīng)用的主要技術(shù)路線是雙罐熔鹽儲熱和單罐熔鹽儲熱兩種,雙罐儲熱供暖系統(tǒng)適用于大型供暖項目,單罐儲熱供暖系統(tǒng)適用于小型供暖項目。熔鹽儲熱供暖系統(tǒng)在低谷電時通過熔鹽電加熱器加熱熔鹽并進(jìn)行存儲,峰電供暖時則通過換熱系統(tǒng)將儲存的熱能傳遞給水,實現(xiàn)供暖功能。
圖3:雙罐儲能供暖系統(tǒng)工作原理(注:來源互聯(lián)網(wǎng))
圖4:單罐儲能供暖系統(tǒng)工作原理(注:來源互聯(lián)網(wǎng))
由于供暖溫度較低,對于太陽鹽的溫區(qū)應(yīng)用和防凝的要求較高,因此有研究人員開發(fā)出低熔點熔鹽,大大減少了熔鹽凍堵的風(fēng)險,降低了防凝運維費用。2016年到2020年,我國各地零星建成了一些熔鹽儲熱供熱示范項目,但整體來看,熔鹽儲熱技術(shù)在供暖領(lǐng)域大規(guī)模的商業(yè)化項目寥寥可數(shù),主要是熔鹽儲熱低溫供暖的成本與傳統(tǒng)能源技術(shù)相比仍相對較高。好的一面是2021年以來,在“雙碳”目標(biāo)要求下,終端能源電氣化進(jìn)程的加快,以及對清潔供暖的廣泛關(guān)注,利用棄風(fēng)棄光或谷電加熱熔鹽儲熱供熱技術(shù)可以有效轉(zhuǎn)移棄風(fēng)棄光或富余的低谷電力,提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和電能的使用率,也增加了供熱安全保障和品質(zhì),又使谷電的價格優(yōu)勢得到了充分發(fā)揮,因此在熔鹽儲熱技術(shù)的在實現(xiàn)對燃煤燃?xì)忮仩t替代方面,越來越受到關(guān)注和重視。
2.3 熔鹽儲熱在火電靈活性改造中的應(yīng)用
由于汽機(jī)低負(fù)荷運行能力要遠(yuǎn)高于鍋爐,所以火電機(jī)組深度調(diào)峰在技術(shù)方面存在的困難主要是低負(fù)荷工況下鍋爐不能穩(wěn)定燃燒以及脫硝系統(tǒng)不能正常運行導(dǎo)致大氣污染物排放超標(biāo)的問題。因此利用熔鹽儲熱系統(tǒng)將鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽熱量儲存起來,削弱原本剛性聯(lián)系的“爐機(jī)耦合”。存儲的熱量根據(jù)需要再返送汽輪機(jī)組發(fā)電,這樣就能在保證鍋爐安全運行的同時,靈活性調(diào)節(jié)汽輪機(jī)運行出力,實現(xiàn)機(jī)組的靈活運行。
圖5:火電機(jī)組熔鹽儲熱系統(tǒng)深度調(diào)峰工藝圖
隨著新能源消納的壓力越來越大,近兩年各大火電企業(yè)都在熔鹽儲熱深度調(diào)峰技術(shù)上進(jìn)行布局,2022年12月江蘇國信靖江電廠熔鹽儲熱調(diào)峰供熱項目投入運行,是全國首個真正意義上采用電加熱熔鹽儲熱技術(shù)的大規(guī)模火電調(diào)峰供熱項目。項目設(shè)計配套儲熱量75MWh,儲熱用三元鹽1260噸,使用溫度180℃~450℃。根據(jù)公開招標(biāo)信息顯示,華能、國能、以及多個地方能源企業(yè)等都在規(guī)劃建設(shè)熔鹽儲熱火電調(diào)峰項目。
3 熔鹽儲熱在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用
3.1 熔鹽儲熱技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的適用性
目前我國的鋼鐵制造流程主要以長流程為主,具有典型的耗散結(jié)構(gòu)特征,全流程包括原料和能源的儲運、原料處理(燒結(jié)、球團(tuán)等)、焦化、煉鐵、鐵水預(yù)處理、煉鋼、鋼水二次冶金、凝固成形、鑄坯再加熱、軋鋼及深加工等諸多工序的準(zhǔn)連續(xù)或間歇生產(chǎn)過程,使得其制造流程中存在多種能源形式以及能源介質(zhì)的寬幅波動性。在鋼鐵制造的能源流中,熱能是位于整個能源流的中心,在一次能源和二次能源之間建立聯(lián)系。因此,熱能儲存方法可以通過彌合熱量供需缺口,實現(xiàn)熱能生產(chǎn)和消耗的匹配。儲熱技術(shù)能夠連接所有能源形式,包括機(jī)械能、電能、化石燃料和光能等,通過減少熱損失、余熱回收等方式,提高能源利用率。進(jìn)一步的,儲熱技術(shù)通過與冶金工藝相結(jié)合,提升鋼鐵制造流程整體能源調(diào)度靈活性,可以允許工藝設(shè)備設(shè)計或運行在較低的負(fù)荷,從而降低投資和運行成本。
圖6:熱能在鋼鐵能源鏈中的關(guān)系
從各個環(huán)節(jié)余熱資源分布來看,每個環(huán)節(jié)均有余熱產(chǎn)生,余熱資源種類較為豐富,主要包含余壓、煙氣、煤氣和顯熱等,主要集中在煉鐵、煉鋼等工藝環(huán)節(jié)。煉鐵、煉鋼工藝環(huán)節(jié)產(chǎn)生的余熱資源占整個鋼鐵余熱資源的60%;各工藝環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的煤氣資源占整個鋼鐵余熱資源的50%。儲能在鋼鐵生產(chǎn)一直被應(yīng)用,煤氣系統(tǒng)中的“煤氣柜”作為煤氣緩沖與儲存裝置,在系統(tǒng)中可以視為儲能設(shè)備,這是鋼鐵工業(yè)能源系統(tǒng)中最為重要的蓄能設(shè)施;蒸汽系統(tǒng)中,蒸汽蓄能器也是一種重要的蓄能裝置。但是目前儲能技術(shù)的應(yīng)用仍然比較少,在新的發(fā)展形勢下,將成熟的熔鹽儲熱系統(tǒng)在鋼鐵生產(chǎn)中創(chuàng)新應(yīng)用前景非常廣闊。
圖7:鋼鐵余熱資源分布情況
3.2 熔鹽儲熱在低品位蒸汽提質(zhì)的綜合應(yīng)用
目前,冶金企業(yè)利用余熱產(chǎn)生蒸汽的技術(shù)主要有:干熄焦、燒結(jié)環(huán)冷余熱發(fā)電、轉(zhuǎn)爐煤氣汽化冷卻、電爐煙氣余執(zhí)回收和加熱爐煙氣汽化冷卻等。然而,這些余熱蒸汽品質(zhì)普遍較低,且受生產(chǎn)工藝影響,某些蒸汽還具有間歇性和周期性的特點,這不僅限制了蒸汽后續(xù)利用,也降低了余熱回收效果。如目前煉鋼的電爐、轉(zhuǎn)爐等設(shè)備,廣泛煙道汽化余熱鍋爐來回收波動性較大的間歇性高溫余熱。將高溫?zé)崮苻D(zhuǎn)化為低品位的低壓飽和蒸汽進(jìn)行發(fā)電,導(dǎo)致余熱資源得不到充分利用。因此,利用熔鹽將間歇性和周期性的高溫余熱進(jìn)行回收并存儲,對冶金過程中多點的低品位飽和蒸汽進(jìn)行過熱,或者直接轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可持續(xù)的高溫蒸汽,使發(fā)電功率和能源利用效率得到大幅提升,改善余熱發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性,同時提高余熱發(fā)電系統(tǒng)的靈活性,顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。
圖8:低品位蒸汽過熱提質(zhì)綜合利用技術(shù)路線
煉鋼過程中產(chǎn)生的高溫余熱采用熔鹽作為換熱儲熱介質(zhì),通過煙氣-熔鹽換熱器加熱熔鹽。熔鹽在換熱器中的流動方向與煙氣的流動方向相反,低溫熔鹽從煙氣出口進(jìn)入換熱器,與煙氣換熱成為高溫熔鹽,存儲在高溫鹽儲罐中。高溫熔鹽通過熔鹽泵經(jīng)過過熱器,對煉鋼過程中產(chǎn)生的低品位飽和蒸汽進(jìn)行過熱產(chǎn)生過熱蒸汽,或者設(shè)置過熱器、蒸發(fā)器、預(yù)熱器,高溫熔鹽與水換熱生產(chǎn)過熱蒸汽,高溫熔鹽經(jīng)過換熱后成為低溫熔鹽,進(jìn)入低溫熔鹽儲罐,生產(chǎn)的過熱蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。通過熔鹽儲熱系統(tǒng)將間歇性余熱資源變?yōu)榉€(wěn)定輸出的熱源,整個循環(huán)系統(tǒng)可以使高溫余熱保持高品質(zhì)熱能,同時也可提質(zhì)低品位蒸汽,有效降低企業(yè)的用能成本,大幅提高鋼鐵廠高溫余熱的回收利用效率。
3.3 熔鹽儲熱在煤氣發(fā)電調(diào)峰中的應(yīng)用
煤氣發(fā)電在鋼鐵冶煉過程中,主要起到被動消納煤氣的作用,所以主動調(diào)節(jié)能力較弱,因此鋼鐵企業(yè)作為重要的電力用戶主動參與電網(wǎng)平衡,在應(yīng)對未來新能源更大規(guī)模、更高質(zhì)量發(fā)展中,起到的作用就較弱。熔鹽可利用的最高溫度,與目前煤氣發(fā)電機(jī)組的運行溫度比較匹配,因此利用熔鹽儲熱與煤氣發(fā)電機(jī)組耦合,實現(xiàn)對煤氣發(fā)電機(jī)組靈活性的提升,從而實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的調(diào)峰功能。
圖9:熔鹽儲熱在煤氣發(fā)電調(diào)峰中應(yīng)用的技術(shù)路線
雙罐熔鹽儲熱系統(tǒng)與原煤氣發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)運行,通過存儲煤氣燃燒產(chǎn)生的熱量,控制向汽輪機(jī)輸送的主蒸汽參數(shù),實現(xiàn)調(diào)峰目的。儲熱系統(tǒng)與原煤氣發(fā)電系統(tǒng)協(xié)作運行,儲熱系統(tǒng)給水由原煤氣發(fā)電系統(tǒng)供應(yīng),儲熱系統(tǒng)煙氣并入原煤氣發(fā)電系統(tǒng),儲熱系統(tǒng)產(chǎn)生蒸汽并入原煤氣發(fā)電系統(tǒng)。儲熱時原本進(jìn)入余熱鍋爐燃燒發(fā)電的煤氣,取一部分煤氣進(jìn)入儲熱系統(tǒng)對低溫熔鹽進(jìn)行加熱,實現(xiàn)源煤氣發(fā)電系統(tǒng)的出力降低;放熱時原發(fā)電系統(tǒng)鍋爐給水經(jīng)過儲熱系統(tǒng)中鹽水換熱器進(jìn)行加熱,產(chǎn)生蒸汽并入原煤氣發(fā)電系統(tǒng),實現(xiàn)原煤氣發(fā)電機(jī)組出力升高。
2022年6月,建龍集團(tuán)與思安新能源簽訂煤氣綜合利用發(fā)電項目技改工程合同,此項目作為煤氣熔鹽儲熱調(diào)峰應(yīng)用場景在鋼鐵行業(yè)的首個示范案例。項目擬建設(shè)一套裝機(jī)規(guī)模5MW的燃燒高爐煤氣加熱熔鹽進(jìn)行調(diào)峰和消納新能源光伏發(fā)電系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計儲熱6h,放熱6h,產(chǎn)生高溫超高壓參數(shù)的蒸汽,并入煤氣發(fā)電機(jī)組發(fā)電,可實現(xiàn)調(diào)峰30000kWh/d。設(shè)計按機(jī)組日運行小時數(shù)按24小時,年運行小時數(shù)按8000小時計。新建熔鹽換熱器可實現(xiàn)副產(chǎn)高溫超高壓13.7MPa,540℃蒸汽,為煤氣發(fā)電項目提供調(diào)峰蒸汽。目前項目正在緊張設(shè)計施工過程中,預(yù)計今年下半年度成功交付運營。
圖10:建龍煤氣綜合利用發(fā)電技改項目現(xiàn)場施工圖
4、未來發(fā)展前景和展望
硝酸熔鹽儲熱技術(shù)作為目前大規(guī)模儲能技術(shù)中應(yīng)用較為成熟穩(wěn)定的技術(shù),正受到越來越多的重視,并且在清潔能源供熱、火電深度調(diào)峰、余熱回收等領(lǐng)域有了一定規(guī)?;膽?yīng)用。在新的發(fā)展形勢下,鋼鐵企業(yè)節(jié)能提效的力度加大,需要在傳統(tǒng)節(jié)能的理念上進(jìn)行創(chuàng)新,儲熱技術(shù)在不同的技術(shù)利用余熱余能中是一個強(qiáng)大的熱管理工具,根據(jù)前期的實踐證明,熔鹽儲熱系統(tǒng)在鋼廠中的創(chuàng)新應(yīng)用,能夠給鋼鐵企業(yè)帶來多種益處。
一是穩(wěn)定煤氣、燒結(jié)、轉(zhuǎn)爐等波動較大余熱余能資源的熱能輸出,提高余熱發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率。以長流程為主鋼鐵制造流程具有典型的耗散結(jié)構(gòu)特征,使得能源流“質(zhì)”和“量”具有寬幅波動性,不利于能源的高效利用。利用熔鹽儲熱可以在余熱余能資源“質(zhì)”和“量”增大時進(jìn)行存儲,減少放散和浪費,在余熱余能資源“質(zhì)”和“量”減少時進(jìn)行放熱,維持用熱設(shè)備的穩(wěn)定運行;同時還能解決生產(chǎn)側(cè)短時故障帶來的緊急停機(jī)、系統(tǒng)防凍等功能問題,通過穩(wěn)定余熱余能資源“質(zhì)”和“量”的穩(wěn)定性,保證用能設(shè)備高效運行,減少放散,從而提高整體能源利用率。
二是在差別電價約束下,利用峰谷價差生產(chǎn),保證生產(chǎn)的同事降低企業(yè)生產(chǎn)成本。由于峰谷價差越來越大,企業(yè)生產(chǎn)成本壓力很大,雖然在保證生產(chǎn)的同時企業(yè)會采用避峰生產(chǎn)的措施,但充分利用峰谷價差進(jìn)一步降低成本仍有很大的空間。利用電網(wǎng)的谷價電生產(chǎn),由熔鹽儲熱系統(tǒng)將余熱余能資源儲存,在電價高峰時段用儲存的余熱余能資源發(fā)電,企業(yè)少用電網(wǎng)的峰價電,通過峰谷套利的形式獲得穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)效益。在不影響生產(chǎn),不影響能源流穩(wěn)定的情況下,進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)成本下降空間,儲熱在大規(guī)模調(diào)峰應(yīng)用具有較大的優(yōu)勢。
三是在減產(chǎn)減排降耗約束下,通過調(diào)峰服務(wù),促進(jìn)可再生能源消納,降低單位產(chǎn)能的碳排放,避免大量壓縮產(chǎn)能,減少企業(yè)損失。在碳排放量結(jié)構(gòu)方面,工業(yè)碳排放是繼發(fā)電之后第二大排放部門,鋼鐵企業(yè)則是工業(yè)碳排放的最大行業(yè)。2021年1月26日,國務(wù)院新聞發(fā)布會披露,工信部與國家發(fā)改委等相關(guān)部門正在研究制定新的產(chǎn)能置換辦法和項目備案的指導(dǎo)意見,逐步建立以碳排放、 污染物排放、能耗總量為依據(jù)的存量約束機(jī)制,因此短期壓減產(chǎn)能是一條行之有效的措施。因此,在供給側(cè)和需求側(cè)改革雙重壓力下,鋼鐵企業(yè)通過配置熔鹽儲熱系統(tǒng)增加企業(yè)用能調(diào)節(jié)靈活性,實現(xiàn)新能源的大幅消納,從而優(yōu)化用能結(jié)構(gòu),將是未來企業(yè)生存的重要手段。
四是參與電力輔助服務(wù),進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng),通過低成本電力和服務(wù)補(bǔ)貼,增加企業(yè)收益。在促進(jìn)可再生能源消納的要求下,用戶側(cè)參與輔助服務(wù)市場的調(diào)峰服務(wù),是目前電力體制改革中重要的一項工作,已經(jīng)有示范區(qū)在運行。如甘肅電力需求側(cè)輔助服務(wù)市場投運以來,張掖、武威、蘭州地區(qū)5家企業(yè)參與市場交易,涉及碳化硅、鐵合金等行業(yè),增加調(diào)峰能力20萬千瓦,增發(fā)新能源578萬千瓦時,用戶側(cè)收益102.46萬元,用戶側(cè)參與交易時段內(nèi)用電成本降低0.18元/千瓦時。以往部分地區(qū)出現(xiàn)短時、區(qū)域性缺電時,往往需啟動有序用電措施,對部分工業(yè)進(jìn)行限電,不可避免會影響企業(yè)正常生產(chǎn),利用儲熱在限電時發(fā)電,盡量減少因為限電影響企業(yè)生產(chǎn),降低企業(yè)損失。
在能源密集型制造業(yè)中,鋼鐵制造行業(yè)是迄今為止最受關(guān)注的行業(yè),在“碳達(dá)峰”“碳中和”的背景下,及鋼鐵節(jié)能空間日趨變窄的嚴(yán)峻形勢下,通過充分發(fā)揮儲熱系統(tǒng)在構(gòu)建多能互補(bǔ)的綜合能源體系中的作用,提高余熱余能資源利用率,加大可再生能源應(yīng)用比例,加快推進(jìn)鋼鐵能效提升及能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化,同時降低CO2排放和能源成本,這是未來提升企業(yè)競爭力的重要途徑。(薛曉迪)