硝酸熔鹽儲熱技術作為目前大規模儲能技術中應用較為成熟穩定的技術,正受到越來越多的重視,并且在清潔能源供熱、火電深度調峰、余熱回收等領域有了一定規;膽。在新的發展形勢下,鋼鐵企業節能提效的力度加大,需要在傳統節能的理念上進行創新,儲熱技術在不同的技術利用余熱余能中是一個強大的熱管理工具,根據前期的實踐證明,熔鹽儲熱系統在鋼廠中的創新應用,能夠給鋼鐵企業帶來多種益處。
一是穩定煤氣、燒結、轉爐等波動較大余熱余能資源的熱能輸出,提高余熱發電機組發電效率。以長流程為主鋼鐵制造流程具有典型的耗散結構特征,使得能源流“質”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”和“量”增大時進行存儲,減少放散和浪費,在余熱余能資源“質”和“量”減少時進行放熱,維持用熱設備的穩定運行;同時還能解決生產側短時故障帶來的緊急停機、系統防凍等功能問題,通過穩定余熱余能資源“質”和“量”的穩定性,保證用能設備高效運行,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,保證生產的同事降低企業生產成本。由于峰谷價差越來越大,企業生產成本壓力很大,雖然在保證生產的同時企業會采用避峰生產的措施,但充分利用峰谷價差進一步降低成本仍有很大的空間。利用電網的谷價電生產,由熔鹽儲熱系統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電,企業少用電網的峰價電,通過峰谷套利的形式獲得穩定的經濟效益。在不影響生產,不影響能源流穩定的情況下,進一步擴大生產成本下降空間,儲熱在大規模調峰應用具有較大的優勢。
三是在減產減排降耗約束下,通過調峰服務,促進可再生能源消納,降低單位產能的碳排放,避免大量壓縮產能,減少企業損失。在碳排放量結構方面,工業碳排放是繼發電之后第二大排放部門,鋼鐵企業則是工業碳排放的最大行業。2021年1月26日,國務院新聞發布會披露,工信部與國家發改委等相關部門正在研究制定新的產能置換辦法和項目備案的指導意見,逐步建立以碳排放、 污染物排放、能耗總量為依據的存量約束機制,因此短期壓減產能是一條行之有效的措施。因此,在供給側和需求側改革雙重壓力下,鋼鐵企業通過配置熔鹽儲熱系統增加企業用能調節靈活性,實現新能源的大幅消納,從而優化用能結構,將是未來企業生存的重要手段。
四是參與電力輔助服務,進行需求側響應,通過低成本電力和服務補貼,增加企業收益。在促進可再生能源消納的要求下,用戶側參與輔助服務市場的調峰服務,是目前電力體制改革中重要的一項工作,已經有示范區在運行。如甘肅電力需求側輔助服務市場投運以來,張掖、武威、蘭州地區5家企業參與市場交易,涉及碳化硅、鐵合金等行業,增加調峰能力20萬千瓦,增發新能源578萬千瓦時,用戶側收益102.46萬元,用戶側參與交易時段內用電成本降低0.18元/千瓦時。以往部分地區出現短時、區域性缺電時,往往需啟動有序用電措施,對部分工業進行限電,不可避免會影響企業正常生產,利用儲熱在限電時發電,盡量減少因為限電影響企業生產,降低企業損失。
在能源密集型制造業中,鋼鐵制造行業是迄今為止最受關注的行業,在“碳達峰”“碳中和”的背景下,及鋼鐵節能空間日趨變窄的嚴峻形勢下,通過充分發揮儲熱系統在構建多能互補的綜合能源體系中的作用,提高余熱余能資源利用率,加大可再生能源應用比例,加快推進鋼鐵能效提升及能源結構優化,同時降低CO2排放和能源成本,這是未來提升企業競爭力的重要途徑。
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