12步走向成功

作者:Tobias Assmann 文章来源:慕尼黑Enerstorage公司 发布时间:2015-03-03

使用热能的工业企业有了节约成本的新途径——在最新推行的热电承包模式中,热电联产设备的资金和电极式锅炉系统都由承包人承担。对于工业企业来说,可以从这一模式中获益颇多。承包人承担着从方案设计到电力平衡市场化的全部任务,而企业则能在自身不投资的情况下收获到不菲的利润。

在联盟协议中清楚地写道:应创造具有时代意义的监管框架条件,以保证多余的电力能够在热能市场中得到应用。在德国的能源经济大讨论中,已不是第一次讨论热电承包的问题了。按照工业用电的角度,凡大于5MW的电力企业应该利用电极式锅炉帮助生产热水、或者蒸汽。首个项目已经在市政集中供热网络中实现了,并于2014年在工业生产企业所在地生根开花。在今天的能源监管环境下,热电承包的经营模式采用电极式锅炉的市场化来平衡电力的市场供求关系。在德国,电网和短时间的电力生产与需求的平衡工作是由输电系统运营商来负责的。通过公共的互联网平台公布联邦电网管理局所要调控的电力需求。当电网的电力供大于求时,输电系统运营商就迅速、准确地开启热电转换设备,从而节约石油和煤炭等能源。因此,该方法非常适合于定制化的电力能源平衡。

马上获益

位于斯堪的纳维亚半岛的国家有着利用电极式锅炉生产热水和蒸汽的悠久历史,并具有丰富的经验,这些国家拥有多个连续运行了20多年的标准设备。电极式锅炉使用的电压为5~20kV的中压电,它的额定功率在5~50MW之间。根据电极式锅炉的具体设计,它既可以生产蒸汽也可以生产热水。它根据施加给中压电极的电流强度对锅炉内的水加热而生产热能。

其性能、功率则根据锅炉内的水位进行调节,电极深入水中的深度越大,功率性能也就越高。水的导电性则利用氢氧化钠溶液来调整,满足电极式锅炉的需要——60us/cm。由于使用的中压电是交流电,因此出现电解的可能性很小。而且通过电极的形状还可以进一步减小出现电解的可能性,因为保证了大面积、均匀地在整个水域输出电流。电极式锅炉生产出来的水蒸气最高压力可达30bar(3MPa);必要时还可用低压加热器进一步提高压力。一台直径大约3m、高度大约8m的电极式锅炉是结构非常紧凑的电极式锅炉。而为了减少过多的连接接口,也可以使用现有的锅炉大多数规格6m×6m×8m的锅炉可以毫无问题地连接到电极式锅炉热水和蒸汽网络中。

原则上,参与电力市场平衡的企业不仅是生产热水和蒸汽的辅助性企业,而且也可以是工业化的热水、蒸汽用户企业,只要它们能够充分利用热水和蒸汽并能够有效的利用能源。热电承包主要应用于工业生产基地:有着最高蒸汽压力30bar的中低压蒸汽用户,它们能够节约的蒸汽生产量至少每小时20t。这里所用的蒸汽锅炉能够在最长5min时间内把生产能力降下来。而对电力功率的限制(>5MW)是有好处的,因为它能提高大多数电网用户的成本协同效应。另外,实行热电承包的工业企业应有导电性最高10us/cm的水源,以便限制由杂质沉淀而带来的能源损失。

使用热电承包后,工业企业无需自己投入一分钱马上就会获得持续性的额外收入。此外,这种经营模式还有着许多优点。除了利用多余电力的经济性和生态性的优点之外,还通过保持电网稳定而创造了减少“必须运行的发电设备”的前提——尤其是以煤炭为原材料的风力发电厂“必须运行的发电设备数量”,也为能源转换做出了重要贡献。这时,热电承包就成为蒸汽锅炉意外事故时的有利助手。在与专业合作伙伴的合作中,企业也可以进一步地通过现有设备灵活应用的市场化中获取其他的额外收益。最后,还可以减少对化石能源材料的依赖,减少二氧化碳的排放。

“根据我们的考察:德国至少有50家化工企业和化学工业园可以通过热电承包而获益。”--专访Enerstorage公司负责人Tobias Assmann先生

?您认为化工领域中的热电承包有潜力吗?

Assmann:是的,潜力是非常大的。我们已经确定了至少50家德国化学公司和化学工业园将受益于承包模式。此外,从其他行业很多公司节约能源和提高经济效益的情况来看,创建一个双赢的局面是有道理的。

?企业如何从热电承包模式中受益?

Assmann:传统的资源需求管理常常要干预到主要的生产工艺过程。我们提供的替代解决方案使用户有可能更加充分地利用好可以利用的能源介质。通过可再生能源的利用不仅提供了更多的能源使用灵活性,而且也提供了在用电高峰时,或者更加高效利用能源的选择。我们提供的热电承包模式为企业用户提供了无忧无虑的解决方案,无论企业的规模大小。企业也没有金融风险,因为融资、实施和市场化都由我们来完成。一般来讲,大型流程设备在这方面的技术集成相对简单。我们典型的合作伙伴每小时所需的蒸汽量为20t以上,自备发电设备的发电能力在5MW以上,干净水资源的电导率小于10us/cm。

?从何时起企业可以获利?

Assmann:由于在热电承包模式中生产企业无需投资,因此它们从一开始就只有获利。若企业也想投资、参与项目的建设,可以与我们合作成立合资公司。而投资回收率则与生产企业的实际工况有着密切的关系。原则上,所需设备的投资都能在较短的时间内回收。

?从下定决心到设备运行需要多长时间?

Assmann:这与各个企业的实际情况有着密切的关系。切合实际的说法是:大约9个月到15个月。

?您认为流程工业企业所用的热电联产设备应设计成什么样?

Assmann:热电联产是一种非常有意义的补充,因为它能在电力价格较低、热力能源价格较高时利用电力生产出热能。
因此就要设计一份与热能需求无关的设备运行计划。

?当电力的价格在市场上重新能够获利时您将采取什么样的对策?

Assmann:热电承包的价格没有与电力的价格挂钩。我们从电力平衡市场中获得多余的电力,因此只是间接地与市场的电价有关。

?您对德国的可再生能源发展以及您的经营模式的机遇有何预测?

Assmann:我们希望德国的可再生能源有进一步地发展。可再生能源企业开足马力生产。与过去比较,这绝对是思路转换,作为热电厂设备故障和噪声负载(这里噪声负载的定义是:由分布式仪器设备的无节制切换带来的一秒钟检测值与1/4小时平均值的偏差)时的所带来的结果。热电承包是一种灵活的选择方式,可以随时可以应对变化的形势,尤其是关系到电网稳定性时。另外,热电承包是一种经济和生态地利用多余电力的有效形式。就这点来讲,Agora能源转化公司做了大量的调查研究。但政治家们则认为,在联盟协议的框架内这里有着一定的市场。

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