摘" 要：該文以蒙西地區(qū)采用固體電蓄熱裝置的供暖項(xiàng)目為背景，從政策導(dǎo)向、設(shè)備選型計(jì)算、系統(tǒng)原理和投資效益等方面分析固體電蓄熱裝置的應(yīng)用，能夠提高用電負(fù)荷，節(jié)能降耗，助力峰谷調(diào)節(jié)。在蒙西地區(qū)具有較好的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：蒙西；固體電蓄熱裝置；煤改電；供暖；削峰填谷

中圖分類號(hào)：TU833+.1" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2023）17-0081-05

Abstract： Based on the heating project with solid electric heat storage device in Mengxi area， this paper analyzes the application of solid electric heat storage device from the aspects of policy orientation， equipment selection calculation， system principle and investment benefit， which can increase power load， save energy and reduce consumption， assist peak-valley regulation. Which has a good popularizing value in Mengxi area.

Keywords： Mengxi area; solid electric heat storage device; Coal to Electricity; heating; peak cutting and valley filling

隨著蒙西地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化和經(jīng)濟(jì)水平的提高，一方面峰谷用電兩極分化嚴(yán)重，負(fù)荷峰谷差日益擴(kuò)大，嚴(yán)重影響電網(wǎng)供電的可靠性和電能質(zhì)量；另一方面分散的燃煤小鍋爐是造成嚴(yán)重霧霾的重要因素之一，“煤改電”供暖是打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)、實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的重要舉措，有利于進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量和居住環(huán)境。蒙西地區(qū)統(tǒng)一供暖管網(wǎng)覆蓋率不足30%，大部分地區(qū)依然采用燃煤鍋爐供熱[1]，依托蒙西地區(qū)的資源優(yōu)勢(shì)，火電裝機(jī)和新能源裝機(jī)整體富裕，但是低谷段電能利用率低，電網(wǎng)調(diào)峰困難，電采暖的大規(guī)模推廣可以快速增加用電負(fù)荷，消納夜間富余電能，同時(shí)進(jìn)一步促進(jìn)風(fēng)電、光電等可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高清潔能源裝機(jī)占比，對(duì)推動(dòng)能源電力清潔低碳發(fā)展具有重要意義，也將促進(jìn)蒙西地區(qū)電力行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。大力推廣在低谷段運(yùn)行的固體電蓄熱裝置，是削峰填谷、清潔環(huán)保的有效辦法，與其他熱源相比，固體電蓄熱裝置有功率密度大、無(wú)污染、經(jīng)濟(jì)節(jié)約及便于安裝等優(yōu)勢(shì)，并且可通過(guò)消納低谷電及風(fēng)光棄電來(lái)供暖，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、削峰填谷[2]。

固體電蓄熱裝置主要利用固體材料顯熱儲(chǔ)熱技術(shù)[3]，以材料升溫或降溫過(guò)程中的溫差來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能存儲(chǔ)與釋放，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)，儲(chǔ)熱材料始終保持固定形態(tài)，目前商業(yè)化應(yīng)用主要有鎂磚材料，其儲(chǔ)熱密度高，蓄熱溫度可達(dá)600～800 ℃；體積熱容大，單位體積儲(chǔ)熱密度為水的5倍以上。固體電蓄熱裝置突破了電熱轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)能過(guò)程中的超大功率技術(shù)瓶頸，而且清潔無(wú)污染、結(jié)構(gòu)配置簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高，依托蒙西地區(qū)充裕的電力資源、低廉的峰谷電價(jià)和電采暖政策的支持，固體電蓄熱裝置將在供暖領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

1" 政策導(dǎo)向

固體電蓄熱裝置的應(yīng)用主要取決于峰谷電價(jià)和政策的支持，在集中供暖管網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)覆蓋不到的居民住宅、公用建筑、辦公區(qū)域，以及企業(yè)、學(xué)校等區(qū)域優(yōu)勢(shì)十分明顯。固體電蓄熱裝置能夠根據(jù)用戶需求就近安裝使用，實(shí)現(xiàn)分戶供暖、按需供暖、分室調(diào)溫，能夠自主調(diào)控，滿足個(gè)性化使用需求，真正達(dá)到節(jié)約投資、節(jié)能降耗的目的[4]。

1.1" 國(guó)家政策

2022年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》（發(fā)改能源〔2022〕210號(hào)）中提到：全面推進(jìn)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展，加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，優(yōu)先就地就近開發(fā)利用，有序淘汰煤電落后產(chǎn)能，持續(xù)推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔取暖，按照宜電則電的原則，加快配電網(wǎng)改造升級(jí)力度，保障電力供應(yīng)，條件適宜地區(qū)積極推進(jìn)蓄熱電鍋爐等新型電采暖設(shè)備[5]。

國(guó)家發(fā)展改革委等十部委印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源〔2022〕353號(hào)）中提到：要積極推廣工商業(yè)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等重點(diǎn)領(lǐng)域電能替代，在終端能源消費(fèi)領(lǐng)域用電能替代煤炭、石油、天然氣，提高電能占終端能源消費(fèi)比重，繼續(xù)推進(jìn)清潔取暖，在現(xiàn)有集中供熱管網(wǎng)難以覆蓋的區(qū)域，推廣蓄熱式電鍋爐、分散式電暖氣等電采暖，助力重點(diǎn)區(qū)域散煤清零，不斷完善電能替代支持政策，加強(qiáng)規(guī)劃統(tǒng)籌銜接，增強(qiáng)電力供應(yīng)與服務(wù)保障，加大投融資支持力度，完善價(jià)格和市場(chǎng)機(jī)制，強(qiáng)化節(jié)能環(huán)保降碳剛性約束[6]。

1.2" 蒙西地區(qū)政策

2020年，內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)展和改革委員會(huì)印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步完善蒙西地區(qū)“煤改電”電價(jià)政策的通知》（內(nèi)發(fā)改價(jià)費(fèi)字〔2020〕996號(hào)）中提到，對(duì)農(nóng)村牧區(qū)、城鎮(zhèn)及城市周邊區(qū)域的燃煤散燒治理“煤改電”和自建電采暖的居民用戶，峰時(shí)段調(diào)整為10個(gè)小時(shí)（8：00—18：00），峰時(shí)段用電價(jià)格下調(diào)至0.465元/kW·h；谷時(shí)段調(diào)整為14個(gè)小時(shí)（18：00—次日8：00），谷時(shí)段用電價(jià)格下調(diào)至0.165元/kW·h[7]。隨著蒙西地區(qū)以新能源為主體的新型電網(wǎng)系統(tǒng)的全面建設(shè)及電采暖政策的深入實(shí)施，將大力促進(jìn)能源電力清潔低碳發(fā)展，保障能源電力安全供應(yīng)，推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型升級(jí)，保持蒙西地區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。

蒙西地區(qū)建有大型煤電基地和風(fēng)電、光伏基地，區(qū)域內(nèi)無(wú)法消納大量電力，長(zhǎng)期以來(lái)，蒙西電網(wǎng)由于外送通道少，造成嚴(yán)重的窩電現(xiàn)象。電力送出問(wèn)題一直是內(nèi)蒙古電力發(fā)展的瓶頸，而固體電蓄熱裝置具有高電壓、大功率等特點(diǎn)，可以根據(jù)電能分布情況就近安裝使用，功率覆蓋范圍大，而且調(diào)節(jié)靈活，既能滿足區(qū)域的用熱需求，又能增加用電負(fù)荷，平衡電網(wǎng)峰谷差值，提高現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組的利用率，實(shí)現(xiàn)富余電能的自我消耗，避免電力資源的浪費(fèi)，為蒙西地區(qū)電力的健康可持續(xù)發(fā)展提供新的契機(jī)。

2" 設(shè)備選型計(jì)算

2.1" 蓄熱功率計(jì)算

蒙西地區(qū)某公司辦公場(chǎng)所進(jìn)行熱源升級(jí)改造，采用固體電蓄熱裝置進(jìn)行供暖，整個(gè)辦公場(chǎng)所供熱面積約38 000 m2，層高3.2 m，此辦公場(chǎng)所為節(jié)能建筑，采暖終端為鋼制柱式暖氣片，要求二次管網(wǎng)供回水溫度為65 ℃/40 ℃，裝置接入電壓為10 kV AC，利用電網(wǎng)谷電時(shí)間段進(jìn)行加熱并滿足全天供熱需求。

按照CJJ 34—2010《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[8]中采暖熱指標(biāo)推薦值表，采暖熱負(fù)荷按55 W/m2計(jì)算。蒙西地區(qū)峰時(shí)段為10個(gè)小時(shí)（8：00—18：00），峰時(shí)段用電價(jià)格為0.465元/kW·h；谷時(shí)段為14個(gè)小時(shí)（18：00—次日8：00），谷時(shí)段用電價(jià)格為0.165元/kW·h?？紤]到辦公場(chǎng)所實(shí)際供熱需求，室內(nèi)溫度按照20 ℃設(shè)計(jì)，蒙西地區(qū)整個(gè)采暖期為180 d（10月15日至次年4月15日），因建筑物一天中不同時(shí)刻受太陽(yáng)光照影響，溫度呈曲線變化，η通常取值0.8，即全天平均負(fù)荷率按80%考慮。

1）日采暖總熱負(fù)荷按式（1）計(jì)算

W=Q×S×T₁÷η， （1）

式中：W為日總熱負(fù)荷，kW·h；Q為采暖熱負(fù)荷，W/m²；S為供暖面積，m²；T₁為全天供暖時(shí)長(zhǎng)，24 h；η為全天平均負(fù)荷率，%。

經(jīng)計(jì)算日采暖總熱負(fù)荷為40 128 kW·h。

2）固體電蓄熱裝置的功率按式（2）計(jì)算

P=W×d÷f÷T₂， （2）

式中：P為固體電蓄熱裝置的功率，kW；W為日總熱負(fù)荷，kW·h；T₂為蓄熱時(shí)間，全天谷電時(shí)長(zhǎng)，14 h；d為管道熱損，取值1.05；f為裝置熱效率，取值0.95。

通過(guò)計(jì)算可知，固體電蓄熱裝置的功率為3" 200" kW。

2.2" 蓄熱材質(zhì)的選擇

該項(xiàng)目的蓄熱體材質(zhì)選用成本造價(jià)低的鎂基耐火材料為基礎(chǔ)（氧化鎂含量不低于92%），并添加納米微晶材料，1 600 ℃高溫?zé)贫?，蓄熱磚密度大于等于3.0 g/cm3，荷重軟化溫度大于等于1 550 ℃，常溫耐壓強(qiáng)度大于等于50 MPa，蓄熱磚可塑性強(qiáng)，可根據(jù)使用要求定制多種款式，并具有蓄熱能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

2.3" 電熱絲材料的選擇

該項(xiàng)目的電熱絲采用螺旋式裸絲結(jié)構(gòu)，鎳鉻合金材質(zhì)（牌號(hào)：Cr20Ni80），具有表面熱負(fù)荷高、耐高溫腐蝕、電氣性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、使用壽命長(zhǎng)、電阻相對(duì)穩(wěn)定、功率偏差小和安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，在正常運(yùn)行工況下，設(shè)計(jì)反復(fù)加熱壽命大于2萬(wàn)h。

3" 固體電蓄熱裝置系統(tǒng)原理

整個(gè)供熱系統(tǒng)主要由高壓線路、配電系統(tǒng)、固體電蓄熱裝置本體、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)、終端散熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成，如圖1所示。

3.1" 固體電蓄熱裝置本體結(jié)構(gòu)

固體電蓄熱裝置由鋼結(jié)構(gòu)骨架、換熱系統(tǒng)、蓄熱體、電加熱絲和保溫材料等組成，本體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1）蓄熱體。蓄熱體采用異形蓄熱磚按照一定的排列順序砌筑而成，蓄熱磚具有雙定位裝置，能夠有效限制上下塊蓄熱磚之間的前后左右相對(duì)位移，較好地保證了蓄熱體在受熱脹冷縮影響時(shí)不會(huì)發(fā)生較大的傾斜與位移；依托異型蓄熱磚的結(jié)構(gòu)，在砌筑過(guò)程中搭接形成縱向貫穿的孔洞，用于電加熱絲的安裝和循環(huán)熱風(fēng)的風(fēng)道。

2）鋼結(jié)構(gòu)骨架。固體電蓄熱裝置的框架采用國(guó)標(biāo)型鋼焊接而成，具有高承載力、高強(qiáng)度、耐腐蝕、施工方便和成本低等優(yōu)點(diǎn)，而且將蓄熱單元與換熱單元分別置于鋼結(jié)構(gòu)上部和下部，既能實(shí)現(xiàn)換熱系統(tǒng)在固體電蓄熱裝置內(nèi)封閉循環(huán)，提高熱利用效率，又能保證在斷電時(shí)候，高溫氣體不會(huì)下沉至換熱系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生氣化現(xiàn)象，安全性能更高。

3）保溫。固體電蓄熱裝置保溫采用導(dǎo)熱率低、隔熱性能好的硅酸鋁棉氈，屬于A級(jí)耐火材料，具有重量輕、穩(wěn)定性好、介電常數(shù)高和電氣絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)，而且最高使用溫度可達(dá)1 300 ℃，憑借優(yōu)異的保溫性能，在運(yùn)行過(guò)程中，裝置表面最高溫度不超過(guò)所處環(huán)境溫度35 ℃。

4）換熱系統(tǒng)。固體電蓄熱裝置的換熱系統(tǒng)由高溫風(fēng)機(jī)、換熱器和風(fēng)道組成。其中，高溫風(fēng)機(jī)采用特殊結(jié)構(gòu)和工藝，電機(jī)與葉輪直聯(lián)，機(jī)殼采用復(fù)合保溫材料，結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)減震、消聲、節(jié)能，并且熱量損失少，使用性能穩(wěn)定，機(jī)械效率高；換熱器采用螺旋鋁翅片管式結(jié)構(gòu)，適用于熱冷交換的復(fù)雜工況與環(huán)境，具有傳熱系數(shù)高、散熱功能好、機(jī)械強(qiáng)度高、承壓能力強(qiáng)、耐腐蝕，以及使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

3.2" 供熱系統(tǒng)

該項(xiàng)目的供熱系統(tǒng)由固體電蓄熱裝置的換熱系統(tǒng)、一次管網(wǎng)供熱系統(tǒng)、二次管網(wǎng)供熱系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)及終端散熱系統(tǒng)構(gòu)成。其中，終端散熱系統(tǒng)為辦公場(chǎng)所原有設(shè)施，本文不再詳述，供熱系統(tǒng)工作原理如圖3所示。整個(gè)供熱系統(tǒng)采用閉式供熱系統(tǒng)，滿足各類用熱負(fù)荷要求，系統(tǒng)成熟，運(yùn)行可靠，而且整個(gè)系統(tǒng)安裝得靈活性好，受建筑結(jié)構(gòu)影響低。供熱系統(tǒng)的管道采用國(guó)標(biāo)無(wú)縫鋼管，耐腐蝕性好，耐高溫，抗沖擊，疲勞性能好，有效使用壽命15年以上；管道保溫選用B1級(jí)橡塑保溫管，具有導(dǎo)熱系數(shù)低、防火阻燃、防潮阻濕、減振降噪、環(huán)保健康、使用壽命長(zhǎng)、外觀素雅美觀和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)；供熱系統(tǒng)中設(shè)置了安全閥、自動(dòng)排氣閥、隔膜式壓力膨脹罐等裝置，具有運(yùn)行安全可靠、設(shè)備壽命長(zhǎng)、節(jié)水節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。

1）固體電蓄熱裝置換熱系統(tǒng)。蓄熱階段，利用電熱絲將電網(wǎng)的低谷電或風(fēng)光棄電等廉價(jià)電能轉(zhuǎn)化為熱能存儲(chǔ)在蓄熱體內(nèi)，存儲(chǔ)的熱量滿足辦公場(chǎng)所當(dāng)日供熱所需。換熱階段，利用高溫風(fēng)機(jī)帶動(dòng)空氣流經(jīng)蓄熱體孔洞，空氣溫度逐漸升高，加熱后的空氣進(jìn)入到換熱器內(nèi)，并與換熱器內(nèi)的冷回水進(jìn)行“氣-水”熱量傳遞，加熱后的水在循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)下，在一次管網(wǎng)中進(jìn)行換熱循環(huán)，冷卻后的空氣再次回到蓄熱體內(nèi)，開始下一次換熱循環(huán)。整個(gè)換熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)封閉循環(huán)，依靠良好的保溫性能，熱量損失少，換熱效率高。

2）一次管網(wǎng)供熱系統(tǒng)。在循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)下，管道中的冷回水（50 ℃）通過(guò)固體電蓄熱裝置的換熱系統(tǒng)加熱到75 ℃，并在板式換熱器中進(jìn)行“水-水”熱交換，換熱后的冷回水重新進(jìn)入到換熱系統(tǒng)內(nèi)，開始下一次換熱循環(huán)。

3）二次管網(wǎng)供熱系統(tǒng)。利用固體電蓄熱裝置的換熱系統(tǒng)，將蓄熱體存儲(chǔ)的熱能傳遞給一次管網(wǎng)循環(huán)水，再通過(guò)板式換熱器，將一次管網(wǎng)循環(huán)水的熱能傳遞給二次管網(wǎng)循環(huán)水，在二次管網(wǎng)循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)下，循環(huán)水流經(jīng)終端散熱器，并將熱量輻射到建筑物內(nèi)。通過(guò)監(jiān)測(cè)室內(nèi)外環(huán)境溫度，調(diào)節(jié)高溫風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，來(lái)控制供水溫度，實(shí)現(xiàn)按需供暖，能夠自主調(diào)控，滿足個(gè)性化使用需求，真正達(dá)到節(jié)能降耗的目的[9]。

4）補(bǔ)水系統(tǒng)。供熱系統(tǒng)采用2套獨(dú)立的補(bǔ)水系統(tǒng)，分別用于一次管網(wǎng)供熱系統(tǒng)和二次管網(wǎng)供熱系統(tǒng)，水源取自設(shè)備間自來(lái)水分支管路，經(jīng)軟化水處理器軟化后的軟水存儲(chǔ)在水箱中，管道上的壓力傳感器檢測(cè)管道壓力信號(hào)并上傳至PLC控制系統(tǒng)，由PLC控制系統(tǒng)控制補(bǔ)水泵按照預(yù)設(shè)定壓力自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)水。由于一次管網(wǎng)系統(tǒng)較小，管道壓力受水溫變化影響較大，在一次管網(wǎng)補(bǔ)水進(jìn)口設(shè)置了壓力膨脹罐，有效解決管道壓力隨水溫變化驟升驟降問(wèn)題。

3.3" 供電系統(tǒng)

固體電蓄熱裝置采用10 kV高電壓直接供電方式，免去10/0.4 kV變壓器設(shè)備，高壓電源直接接入固體電蓄熱裝置內(nèi)，實(shí)現(xiàn)大功率電熱轉(zhuǎn)換和大容量熱儲(chǔ)能。高壓電源由蒙西地區(qū)的電力服務(wù)公司負(fù)責(zé)接引至公司紅線內(nèi)，通過(guò)10 kV電壓等級(jí)架空線路引入至配電室，高壓開關(guān)柜與固體電蓄熱裝置接線端子采用電纜直接連接，接引方便簡(jiǎn)單，成本低，同時(shí)作為純電阻裝置，不會(huì)產(chǎn)生諧波，不會(huì)對(duì)其他入網(wǎng)設(shè)備的使用產(chǎn)生任何影響。該供電方案變配電設(shè)備少，可有效降低占地面積和初始投資費(fèi)用，而且沒(méi)有變壓器損耗，電能利用率更高。

3.4" 控制系統(tǒng)

固體電蓄熱裝置采用成熟通用的PLC控制方式，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)、遠(yuǎn)程控制3種運(yùn)行模式，具有抗干擾能力強(qiáng)、故障率低、易于設(shè)備擴(kuò)展和便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)主要由控制柜、智能儀表、變頻器、傳感器和觸摸屏等組成，并配有通信接口（RS485），可通過(guò)通信接口與監(jiān)視器、打印機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信，同時(shí)也支持5G/4G/WIFI/以太網(wǎng)等聯(lián)網(wǎng)方式，根據(jù)用戶需求構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，有助于提高裝置的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本。在智能運(yùn)行方面，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)采暖期內(nèi)室內(nèi)外環(huán)境溫度變化，通過(guò)調(diào)節(jié)蓄熱體的溫度、高溫風(fēng)機(jī)風(fēng)量、供回水溫度和管網(wǎng)水流量來(lái)實(shí)現(xiàn)供暖的實(shí)時(shí)控制，真正達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

控制系統(tǒng)具備完善的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和故障報(bào)警功能，系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝了就地電流表、電壓表、管道壓力表和供回水溫度表，方便巡檢人員查看和記錄系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。除了就地儀表外，系統(tǒng)還安裝了蓄熱體溫度傳感器、室內(nèi)外環(huán)境溫度傳感器、供回水溫度傳感器、管道壓力傳感器和過(guò)流過(guò)壓速斷保護(hù)等監(jiān)測(cè)設(shè)備，能夠?qū)⑾到y(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至控制器上，一方面能夠形成運(yùn)行數(shù)據(jù)報(bào)表和運(yùn)行曲線供運(yùn)維人員查看使用，另一方面能夠及時(shí)檢測(cè)出異常數(shù)據(jù)，發(fā)出故障報(bào)警，并及時(shí)切斷加熱電源，保證系統(tǒng)的安全性。

固體電蓄熱裝置的控制系統(tǒng)已經(jīng)接入互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管運(yùn)行系統(tǒng)，通過(guò)登錄云端數(shù)據(jù)平臺(tái)，項(xiàng)目運(yùn)維人員可以查看實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)，也可以根據(jù)實(shí)際使用情況對(duì)固體電蓄熱裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)溫、設(shè)置模式、設(shè)置調(diào)溫區(qū)間和遠(yuǎn)程鎖定等操作，而且通過(guò)手機(jī)端的使用，運(yùn)維人員無(wú)需24小時(shí)值守，在任何地方、任何時(shí)間只要可以上網(wǎng)，就可通過(guò)手機(jī)端對(duì)項(xiàng)目地設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，真正實(shí)現(xiàn)技術(shù)節(jié)能和行為節(jié)能的統(tǒng)一。

4" 投資效益分析

蒙西地區(qū)某公司辦公場(chǎng)所進(jìn)行熱源升級(jí)改造，總投資費(fèi)用包括：固體電蓄熱裝置費(fèi)用（蓄熱體、保溫、電熱絲、鋼結(jié)構(gòu)、高溫風(fēng)機(jī)和換熱器等）、電氣設(shè)備及輔材費(fèi)用（高壓開關(guān)柜、PLC控制柜、電纜線和橋架等）、暖通設(shè)備及輔材費(fèi)用（軟化水處理器、水箱、水泵、板式換熱器、管材、閥門和儀表等）、安裝費(fèi)和管理費(fèi)，具體費(fèi)用見表1。

采暖期運(yùn)行總電能費(fèi)用按式（3）計(jì)算

F=P×T₂×T×γ×s₁， （3）

式中：F表示總電能費(fèi)用，元；P表示電蓄熱裝置的功率，kW；T₂表示蓄熱時(shí)間，全天谷電時(shí)長(zhǎng)，14 h；T表示采暖期天數(shù)，按180 d計(jì)算；γ表示采暖期平均負(fù)荷調(diào)節(jié)系數(shù)，取0.5；s₁表示每kW·h電費(fèi)，電價(jià)格按0.165元/kW·h計(jì)算。

經(jīng)計(jì)算整個(gè)采暖期運(yùn)行總電能費(fèi)用為665 280元，計(jì)入其他費(fèi)用，年均運(yùn)行成本約75萬(wàn)元。

由上述內(nèi)容可知總投資費(fèi)用為220萬(wàn)元，年均運(yùn)行成本約75萬(wàn)元，本項(xiàng)目實(shí)際收取供暖費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為33元/m2，供熱面積按38 000 m2計(jì)算，則年均供暖費(fèi)用收入約125萬(wàn)元，由此得知，4年半后可收回成本[10]，而固體電蓄熱裝置的使用壽命約為20年，考慮到易損件的更換維修費(fèi)用，整個(gè)投資收益還是相對(duì)可觀的。

5" 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)蒙西地區(qū)和固體電蓄熱裝置供暖系統(tǒng)的整體分析，固體電蓄熱裝置的應(yīng)用可以有效降低蒙西地區(qū)電力負(fù)荷峰谷差，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、削峰填谷，促進(jìn)蒙西地區(qū)電力行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展，而且固體電蓄熱裝置清潔環(huán)保、無(wú)污染，是改善居住環(huán)境，提高生活質(zhì)量、建設(shè)生態(tài)宜居城市和美麗鄉(xiāng)村的興業(yè)惠民工程。

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