“双碳”目标是我国能源发展的巨大机遇与挑战。实现碳中和就必须推进能源转型,推动能源系统从以化石能源为基础的碳基能源转为以可再生能源为基础的零碳能源,全面电气化就成为能源转型的主要任务之一。
热泵契合终端用能电气化发展的挑战,还是工业、农业和其他民用领域,在有合适的低位热源的条件下,使用热泵替代锅炉或者电热炉来提供热能,利用余热采集、区域供热网、蓄冷蓄热、大规模跨季节储热、长距离输热,为工业和建筑提供所需的各类热量,以满足建筑供暖、生活热水和各类工业生产过程的中低温热量需求,将大大减少整个国家化石燃料的消耗。
蓄冷蓄热复叠耦合系统采用双工况智能机+高温水源+冰蓄冷(或水蓄冷)+水蓄热(或相变蓄热)+冷凝热回收技术相结合,充分利用区域能源站内大规模夜间用电低谷制冰产生的低品位废热,复叠耦合,高效提升利用作城市集中供热的热源,并利用大温差水蓄热(显热蓄热)或相变蓄热技术增大储能量,进一步调峰填谷,平抑电力需求,降低区域供冷供热成本。
大型双工况主机冰蓄冷系统与高温水源热泵系统复叠耦合起来,在蓄冰的同时,可以同时回收冷凝余热,制备高温热水,并用蓄热水箱水蓄热,利用低谷电力冷热同蓄,实现调峰填谷和废热利用最大化的效果。同时,还能实现热量区域大温差效果输配的效果。蓄冰系统还可解耦独立运行。
●在同时供冷供热的区域综合能源项目中,采用蓄冷蓄热复叠耦合系统,既能提供大温差的低温冷冻水,又能提供大温差的高温热水;既减少用电量,又增加调峰填谷的能力;既节约初投资,又节省运行费用,有广阔的应用前景。
●对于南方地区冬季供暖季节较短,年用热量较小,总能耗较小,投资回收期较长;
●在应用水源热泵系统或冷热回收系统时,尚应考虑冷热平衡、系统保障性问题,冷热不平衡时,应设备用设备;
●蓄能和释能过程会产生一定的能量损失,蓄能本身并不能减低能耗。因此,在设计供应器较短的蓄能方案时,不应一味提高蓄能量,应从节能全生命周期成本出发,评估经济性,采用减少装机量的部分蓄能或避峰运行的分量蓄能方案,节省初投资,兼顾节能减排,提高全生命周期的经济性。
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