电极制热消纳清洁能源调控技术及应用

发布时间: 2022-09-08

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术咨询

成果类型：新技术

行业领域：

电力、热力、燃气及水生产和供应业,电力、热力生产和供应业

成果介绍

由于风光发电存在间歇性，高比例清洁能源并网后将会带来较为严重的电网安全稳定运行问题。近年来，火电机组深调、远距离大规模能源输送等清洁能源消纳措施效果显著，弃风、弃光、弃水问题暂时得到了解决，但可开发的能力已经有限。本项目深度梳理各种电极式电锅炉的结构和工作原理，设计了精准锅炉温度预测控制快速全范围功率连续调节的电极式电锅炉，既减小了发电成本，又提高了风电消纳的能力，为我国北方地区电-热综合能源系统的构建提供解决方案；同时，也为电力系统提供大容量备用，减轻传统发电侧发电负担，抑制新能源并网时所引起的发电机出力及频率的波动，通过实际系统应用验证了电极锅炉与热电联产机组参与电力系统调频的有效性，为实现国家能源战略目标和构建清洁能源型社会提供有力的技术支撑。

成果亮点

项目研究成果投入应用以来，各项功能运行稳定、可靠，已成为发电企业、电网公司实现碳达峰和碳中和的重要技术支撑工具之一，在近三年的热电厂灵活性改造和大电网低碳经济运行和调峰调频能力提升等方面发挥了十分重要的支撑作用，为我国电极锅炉设计制造和清洁能源消纳提供了坚实的技术支撑和保障。

团队介绍

该项目研发了锅炉功率快速调节控制系统，通过高频转换使金属发热体直接变成热源，增加散热面积，吸收热能更直接，温度更加均匀，没有局部温差，热能利用率较高，可达98%以上。与国内外同类技术比较，具有明显优势。通过热电联产机组以及电锅炉、储热等电供热设备构成的电热联合系统，可将电力和热力系统进行统一考虑，使两者优势互补，提高热电联产机组的电功率调节能力，为系统消纳风电提供能量空间，保证系统的经济性最优。配置电锅炉和储热系统能够有效提高地区电网消纳风电的能力。与国内外技术比较，具有明显优势。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”新型电力系统装备产业科技服务团 (中国电工技术学会) 评价时间：2022-09-08

束洪春

昆明理工大学

副校长/教授

综合评价

该项目提出了一种能源高效转换效率、功率快速调节、多点位温度精准控制的三极零电位等距包裹隔离电锅炉，并基于该电锅炉应用到热电厂中，实现了电锅炉和热电厂耦合互济，以及热电厂低碳经济运行，提升了热电厂电功率灵活调节能力，建立了多元多态分析计算模型，使电极制热锅炉对整体系统的风电消纳起到积极作用。该项目研发的装置与系统在辽宁电力、吉林电力、阜新电厂等多家企业应用，运行稳定可靠，取得了显著的经济效益和社会效益。

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