Volume 3,Issue 5
耦合光伏发电的工业蒸汽供热技术研究与分析
以某3MW分布式光伏工程为依托，针对工业蒸汽需求，对比分析了4种光伏耦合蒸汽供热路线的适用性与经济性。研究发现，4种方案均技术成熟、运行简便，但能效表现差异明显：光伏发电-电化学储能-空气源蒸汽热泵-蒸气压缩机耦合效率最高，光伏发电-电化学储能-电极蒸汽锅炉效率最低。从收益角度看，单纯叠加电化学储能的方案投资回收期长达28年，经济性最差，不建议采用；固体电蓄热锅炉方案较常规蓄能罐方案初始投资和运维成本更低，若辅以保温优化、漏风治理等措施，收益还有提升空间。光伏发电-电化学储能-空气源蒸汽热泵-蒸汽压缩机运行成本最低，吨产汽成本49.10元/t，投资回收期10.72年，可实现较好的经济效益。
[1] 屈小云, 吴鸣, 李奇, 等. 多能互补综合能源系统综合评价研究进展综述[J]. 中国电力, 2021, 54(11): 153-163．
[2] 张武其, 文云峰, 迟方德, 等. 电力系统惯量评估研究框架与展望[J]. 中国电机工程学报, 2021, 41(20): 6842-6855．
[3] 陈海生, 李泓, 徐玉杰, 等. 2023 年中国储能技术研究进展[J]. 储能科学与技术, 2024, 13(5): 1359-1397.
[4] 郝俊红, 冯晓龙, 杨云溪, 等. 分布式换能系统的概念, 架构与规划分析[J]. 中国电机工程学报, 2024, 44(10): 3885-3896．
[5] 裴文浩, 贾鸿源, 闫孟哲, 等. 光伏发电与固体储热联合供暖系统开发与应用[J]. 河北水利电力学院学报, 2024, 34(2): 49-53．
[6] 曲明璐, 罗翔, 张欣林, 等. 光伏光热-双源热泵系统地区适用性研究[J]. 暖通空调, 2024, 54(11): 60-66．
[7]孙志伟, 伍联营, 胡仰栋, 等. 可再生能源在化工生产及其公用工程系统中的应用[J]. 化工进展, 2022, 41(10): 5297-5305．
[8]GHORBANI B, SHIRMOHAMMADI R, MEHRPOOYA M. Development of an innovative cogeneration system for fresh water and power production by renewable energy using thermal energy storage system[J]. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2020, 37: 100572．
[9] 胡斌, 姜佳彤, 吴迪, 等. 工业高温热泵发展现状与展望[J]. 制冷学报, 2023, 44(6): 1-12．
[10] 王昊, 董鹤鸣, 杜谦, 等. 中国电极锅炉现状及展望[J]. 热能动力工程, 2023, 38(08): 1-12.