淺析蓄熱式電鍋爐試點應用項目

【摘要】基于當前的能源形勢，結合能源生產和消費革命，推進煤改電工作，發(fā)展電蓄熱鍋爐供熱取暖，充分利用可再生能源，建設適宜的分布式能源，建成科學合理的供熱體系，改善居民冬季取暖條件，實現最大限度的社會效益和經濟效益，為國家大氣污染防治行動作出貢獻。

【關鍵詞】能源；煤改電；蓄熱式電鍋爐

1、研究的背景

2014年6月13日，習近平總書記在中央財經領導小組第六次會議上，明確提出“推動能源生產和消費革命”。從以往的“能源變革”，到現在的“能源革命”，是戰(zhàn)略意義的深刻變化，體現了中央對推進能源生產和消費革命的信心和決心。隨著經濟的發(fā)展，我國能源安全面臨多重挑戰(zhàn)，推進能源消費革命的任務愈顯迫切。2013年國務院頒布了《大氣污染防治行動計劃》，提出全面淘汰燃煤小鍋爐，國家電網提出了電能替代發(fā)展戰(zhàn)略，煤改電是其中重要組成部分，是實現空氣清潔的重要措施。

2、研究的意義

對改善農村公共服務有促進作用。在我國新農村建設過程中，農村能源是重要影響因素，關系農村的可持續(xù)發(fā)展。加大農村基礎設施建設力度，抓緊農村電網改造升級，在農村地區(qū)推廣可再生能源應用，使用蓄熱式電鍋爐系統(tǒng)替代傳統(tǒng)化石能源，可以改善農村生活條件，提升農村環(huán)境質量，將節(jié)能環(huán)保的理念扎根到農村的生產和生活中，建設美麗宜居鄉(xiāng)村。

對電能替代和使用清潔能源有積極作用。以電代煤是電能替代的重要內容，符合“以電代油、以電代煤、電從遠方來、來的是清潔電”的發(fā)展理念，將居民采暖使用燃煤的傳統(tǒng)用能方式改為用電，減少直接燃煤的使用，助力國家大氣污染防治行動，促進國家低碳綠色發(fā)展，既可提高用能效率，也能減少排放，在保障國家能源安全的同時改善大氣環(huán)境。

3、研究的技術概述

蓄熱式電鍋爐利用夜間低谷電力時段的低價電能，完成電、熱轉換并儲存，在用電高峰時段，以輻射、對流的方式將儲存熱量釋放出來，實現冬季室內供熱采暖。固體蓄熱鍋爐工作原理是用耐高溫的電氣元件通電發(fā)熱，通過加熱高比熱容、高比重的磁性蓄熱磚，再用耐高溫、低比熱保溫材料將貯存的熱量保存住，按照用戶意愿調節(jié)釋放速度，慢慢地將儲存的熱量釋放出來，達到供熱取暖的效果。

4、已有研究成果

對于蓄熱式電鍋爐，二十一世紀初左右已經有學者進行了相關研究，提出了諸多自己的觀點和建議。羅國雄等在1990年對電熱鍋爐和電熱蓄熱器的應用前景、現狀和發(fā)展進行了研究，提出電熱鍋爐有許多優(yōu)點，在國外得到了很好的應用，國內只有少數廠家進行相關研究和制造，研究認為電熱鍋爐和電熱蓄能器在我國有著廣闊的應用前景。

張志剛等2005年對電蓄熱熱系統(tǒng)做了經濟性分析，以一座6000平米的建筑為例，對蓄熱電鍋爐、燃煤鍋爐、燃油鍋爐這三種鍋爐采用適用條件、技術條件相近的情況下，做了經濟性分析對比，得出了包括造價、年運行費用和年經常費用等研究結論。在年經常費用上，蓄熱電鍋爐和燃煤鍋爐基本持平，而燃油鍋爐最高。蓄熱電鍋爐自動化水平最高、安全性最好，在消防上沒有特殊要求。蓄熱式電鍋爐能有效利用低谷電力，提高電能利用效率，提升電網經濟運行水平。

胡福年等人2006年對需求側實行峰谷分時電價政策的影響進行了仿真分析，結果是設置合理的拉開比是保障實施效果的關鍵。拉開比≥1時降低電能損耗效果比較明顯，拉開比<1時用戶的總購電成本明顯下降。合理處理基本電價、分時時段、拉開比的關系，可以保證節(jié)能降耗，提高經濟運行，保護用戶利益，需進一步研究。

蘇俊林等2007年對固體蓄熱式電鍋爐進行了蓄熱模擬實驗，采用ANSYS進行蓄熱體溫度場的三維數值模擬，在260～900℃范圍內進行了測試。測試結果表明，在谷電區(qū)間內，蓄熱溫度可達900℃。研究表明，固體蓄熱式電鍋爐具有蓄熱能力高，運行安全，高效節(jié)能及無大氣污染等特點，固體蓄熱式電鍋爐具有廣闊的推廣前景。

5、本次研究內容

若選取某個城市作為煤改電試點，試點城市可以選取比如1萬戶居民，對居民用戶初裝設備投資額進行補貼，可以從財政預算中列支，補貼資金來源可以由省市財政承擔。試點項目優(yōu)先選擇的范圍是：控煤專項治理要求拆除低效鍋爐供暖替代區(qū)域；城鎮(zhèn)供暖范圍內能夠連片推進區(qū)域；集中供暖不能覆蓋；電網改造條件較好且不適宜實施煤改氣的燃煤取暖用戶；這些區(qū)域可以優(yōu)先考慮進行試點工作。試點工作結束后進行經驗總結，提出相關政策建議，為更大范圍推廣提供借鑒。

經了解我省已有政策冀價管[2015]185號、冀價管[2012]63號文件，試點用戶執(zhí)行居民用電低谷電價和采暖期階梯電價政策，對實施煤改電試點區(qū)域，實施優(yōu)惠電價政策，低谷時段為晚22：00至次日早8：00，低谷電價優(yōu)惠時段一律按每度電0.3元收費。峰谷分時計量表由供電部門負責安裝并管理。另外區(qū)政府、市政府可以在此基礎上，根據實際情況給予適當補貼。以11個地市為例，每個地市試點1萬戶，一年戶均燃燒1噸煤計算，煤改電每年減少排放二氧化碳28.82萬噸、二氧化硫93.5萬公斤、氮氧化物81.4萬公斤。對改善空氣質量，減霾治污，發(fā)揮出積極作用。

6、結論

煤改電符合經濟發(fā)展方式轉變的國家政策，有利于充分利用和消費電網低谷時段富裕電力，有利于電網企業(yè)加快配套電網改造，完善峰谷電價政策，拉大峰谷電價差，充分發(fā)揮電價對能源消費的引導作用，政府部門可以制定專項規(guī)劃，開展試點工作，組織實施推廣蓄熱式電鍋爐、電暖氣等蓄熱式設備，給予一定金額初裝設備投資補貼，就蓄熱式設備供熱方案、產品標準、施工和驗收規(guī)范等進行總結，為更大范圍內推廣提供借鑒。

參考文獻：

[1]羅國雄，王錦俠.電熱鍋爐和電熱蓄熱器在我國的應用前景、現狀和發(fā)展[J].能源研究與信息，1990（3）：16-18.

[2]張志剛，趙樹興，呂建.電熱蓄熱系統(tǒng)的經濟性分析[J].煤氣與熱力，2005，25（2）：36-38.

[3]胡福年，鄒云.需求側實行峰谷分時電價策略的原則探析[J].華東電力，2006，34（07）：15-19.

[4]蘇俊林，張亞仁，胡月紅.固體蓄熱式電鍋爐蓄熱模擬及實驗[J].熱能動力工程，2007，22（6）：638-641.