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供热发电效率高达95% 德国Lumenion计划2020年新建40MWh钢储热系统
地热能网 ( 地热+)   发布日期:2020-03-09    来源:中国清洁供热平台
[摘要]:该系统可以暂时高效存储过剩的太阳能电力和风电,将存储的部分热能转化为电能,不过在柏林项目中,系统目前尚未连接汽轮机,仅并入当地区域热网。
      2019年,德国储热技术公司Lumenion与瑞典国有企业Vattenfall合作,在柏林区域热网成功投用一套2.4MWh的钢储热系统。据外媒近日消息,Lumenion计划于2020年新建容量为40MWh的钢储热系统。

      Lumenion的储热系统采用钢金属作为储热介质,储热时,电能将巨大的钢模块加热至650℃的高温以实现热能存储,存储的热量可以用作工业高温蒸汽,也可用于区域供热或温室供暖。

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图:柏林项目钢储热系统

      去年12月,在柏林新项目的庆祝仪式上,Lumenion展示了重达4吨的钢储热模块,储热温度高达650℃。该系统可以暂时高效存储过剩的太阳能电力和风电,将存储的部分热能转化为电能,不过在柏林项目中,系统目前尚未连接汽轮机,仅并入当地区域热网。

      据Lumenion公司介绍,如果用于发电,可将储热系统与汽轮机进行配套,大约25%的热能能够重新被转换成电能,但众所周知,热能转换为电能的效率不是很高,那么可以将剩下的100~120℃左右的低品位热能用于供热,这样一来,整个系统就可实现高达95%的效率。

      钢储热技术原理简单,也就意味着储能设备的成本不会太高,相较之下,纯电力存储的电储能设备成本相对较高,Lumenion新闻发言人Philip Hiersemenzel表示,如果用锂电池存储,乐观估计,成本至少为每千瓦时0.08欧元(约人民币0.625元/kWh)。相比之下,一套使用寿命为40年,每年循环150次的钢储热系统,成本约为每千瓦时0.02欧元(约人民币0.156元/kWh)。

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图:Lumenion储热系统在德国某大学进行测试

      Lumenion方面表示,太阳辐射在12小时内会有波动,风能也可能出现波动,一般每隔18到24个小时就几乎没有风,这意味着需要一种能够以低成本实现平均每年运行180次循环的储能系统,与此同时,能量充放时的峰谷负荷差应不小于三倍。

      若Lumenion的项目取得广泛成功,钢这种重工业材料将解决锂离子电池目前无法解决的问题。但说到底,Lumenion并不是与电池储能竞争,而是要与使用其他蓄热材料的储热系统竞争。

      储热系统中,热水储能使用最多,然而,水储热运行温度一般在150℃以下,与钢储热概念最为相近的要属混凝土储热和熔盐储热。Lumenion方面认为,相比之下,钢储热成本效益更好,即便是在40年的使用寿命结束之后,依然可以被回收利用。

      规模化效应凸显后,这项技术的成本将进一步降低,并在更大的范围内得到应用,Lumenion的愿景是将钢储热系统扩展到千兆瓦级的规模,并将应用领域从供热扩展到发电。

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