DQZHAN訊：電伴熱/電加熱——光熱電站能量管理的“貼身保鏢”
目前，熔鹽是光熱電站應用*廣泛的儲熱介質，其作為傳熱介質也正在成為一大趨勢。
但熔鹽較高的凝固點為光熱電站運行帶來了一些難題。一旦溫度低于熔鹽凝固點，極易造成管路凍堵，甚至導致整個系統(tǒng)陷入癱瘓。
為保證光熱電站的**穩(wěn)定運行，儲罐、管道、閥門、換熱器等熔鹽介質流通的設備一般都需加裝電伴熱、電加熱裝置。而不同技術路線、儲熱介質的光熱電站，對電伴熱、電加熱的需求也不盡相同。
電伴熱與電加熱分別適用光熱系統(tǒng)哪些環(huán)節(jié)？
從定義上來講，電伴熱與電加熱分屬于不同的產品。據(jù)CSPPLZA了解，電伴熱是指用電能來補償介質、設備的熱量損失，維持介質、設備的所需溫度，其目的在于“保溫”。與電伴熱不同，電加熱是指用電能來提升介質的溫度，其作用在于“加熱”。
總的來說，二者的主要功能均是保證光熱發(fā)電系統(tǒng)在熱傳導過程中，裝置/設備等維持一定的溫度，使導熱介質順利的將攜帶的能量進行轉換。但不同的熱量補償方式決定了兩者擁有不同的產品特性，以下表格比較了兩者的優(yōu)缺點：
鑒于不同的工作原理和優(yōu)劣勢，電加熱與電伴熱往往應用于同一光熱發(fā)電系統(tǒng)中，但又因各自的產品特點，分別適用于不同的部位。
久盛電氣股份有限公司（以下簡稱“久盛電氣”）總工程師任燮炎認為，為了保證熔鹽儲罐的穩(wěn)定運行，需要使用電加熱將常溫下的熔鹽加熱到一定溫度，使其循環(huán)流動。同樣，常溫下的空管也需要用電加熱加熱到工藝指定的溫度，以使熱狀態(tài)的介質可以**地通過管道。除此之外，與熔鹽、離子水關聯(lián)的工藝管道、儲罐、閥門等管路附件則需要電伴熱。
圖：久盛電氣電伴熱產品應用實例
從功率適配角度出發(fā)，沈陽市中色測溫儀表材料研究所有限公司（以下簡稱“沈陽中色”）副總經理季冬表示，電伴熱適用于有一定鋪設空間、功率適當且長時間使用的工況環(huán)境中，如熔鹽管道、儲熱罐、集熱器等部位。而電加熱適用于加熱功率較大的部位。
博太科電氣（上海）有限公司（以下簡稱“博太科”）電伴熱產品經理吳靜則認為，在某些場合，電伴熱也可以起到加熱的作用。針對光熱發(fā)電系統(tǒng)的絕大多數(shù)場合，如管道、閥門、儀表、換熱器等，電伴熱更加適合。但是對于熱鹽和冷鹽罐，電加熱和電伴熱各有優(yōu)缺點。
圖：應用于熔鹽罐部位的博太科電伴熱產品
電伴/加熱產品的選擇與技術路線有無關系？
針對不同技術路線的光熱電站，對電伴熱及電加熱的需求有何不同？據(jù)CSPPLAZA多方了解，大多數(shù)受訪者均認為二者的選擇使用與技術路線并沒有太大關系,而是與*低環(huán)境溫度、介質的維持溫度、介質*高溫度、管道/設備尺寸等因素相關。
吳靜表示，與其說受到塔式或槽式電站技術路線的影響，不如說水工質、熔鹽、導熱油等介質對電伴熱的影響更大。尤其是導熱油，需要考慮到整個系統(tǒng)的防爆要求。
季冬舉例指出，由于其供貨的中控德令哈10MW項目采用的熔鹽介質，需維持較高的工作溫度，便選用了外管材質為825高溫合金的鎧裝礦物絕緣加熱電纜。而華強兆陽張北項目的介質為水工質，需維持相對較低的工作溫度，因此選用了外管材質選用316L或321不銹鋼的鎧裝礦物絕緣加熱電纜。
如何實現(xiàn)設計方案的“*佳配置”？
目前，中國光熱發(fā)電行業(yè)尚處于示范建設階段，技術路線百花齊放，僅首批示范項目采用的細分技術路線就有8種之多。因此，在電伴/加熱產品需求方面不同項目也呈現(xiàn)出了不同的個性化需求，相關產品的規(guī)格種類也隨之增多，很多應用領域還需進行針對性設計。
據(jù)CSPPLAZA記者了解，與其他領域相比，光熱發(fā)電領域應用的伴熱產品加工工藝相對復雜，其難點主要表現(xiàn)在：伴熱電纜在生產過程中的拉拔工藝、合格率等方面的控制；接頭（預制回路）的加工過程中絕緣、耐壓指標的控制等。
如何針對不同項目設計并提供*佳的電伴/加熱方案及產品？多家供應商一致認為，在進行方案設計時，應詳細了解工藝流程，并密切配合流程的操作需求。不僅要考慮電伴熱對象的特質（即材質、外形、介質流速、保溫狀況等），還要根據(jù)根據(jù)對象的溫度需求，合理計算電功率，結合電伴熱的特點，實現(xiàn)*優(yōu)化匹配。具體需要注意：
1、合適的維持溫度值。維持溫度值以確保介質不凝固并預留合適余量值即可，不宜過分調高維持溫度值。雖然調高維持溫度值本身并不一定會給電伴熱的設計帶來很大的難度，但是會給整個電站的運行費用增加成本。如電能的浪費、電伴熱的壽命等。
2、*好能提供電站的ISO圖，以便于能準確地設計電伴熱回路，評估電伴熱成本。
3、對于閥門、儀表、設備等，*好能提供準確的外形尺寸、保溫等相關參數(shù)，以便于在伴熱設計過程中充分考慮余量。
4、對于有預熱需求的工況，要合理評估預熱時間。
適用光熱發(fā)電的產品有哪些？各自適用哪些領域？
據(jù)了解，應用于光熱發(fā)電領域的電伴熱、電加熱技術，往往有極強的針對性，需要做到“一案一例”。針對電伴熱、電加熱產品，CSPPLAZA記者專門咨詢了數(shù)家國內供應商，并對他們生產的產品和應用范圍做了整理。
成本逐漸觸底降低耗電量是關鍵
據(jù)CSPPLAZA了解，由于導熱介質、技術路線的不同，難以直接量化電伴熱、電加熱的初始投資成本。一般來說，其在整個光熱電站中的投資占比約為1%—5%，影響因素主要有廠房建設、生產制造設備、環(huán)保設施、資金來源、生產線建成后的產出規(guī)模等。
此外，電伴熱與電加熱的投資成本也有一定區(qū)別。據(jù)重慶川儀方面介紹，電加熱的生產制造設備較多，要求較高，且能耗較大，對技術工人的操作技能也提出了較高的要求。相較于電加熱，電伴熱的生產制造設備較少，但產品制造對環(huán)境的影響要大于電加熱。
隨著光熱發(fā)電市場的好轉，基于電加/伴熱產品的制造企業(yè)數(shù)量增多，市場競爭日趨激烈，產品制造成本的下降空間逐漸觸底。據(jù)了解，下降空間的大小主要取決于生產制造設備的先進性、生產組織模式的優(yōu)化和經營規(guī)模的大小等因素。
“雖然成本的總體下降空間有限，但是一個好的設計可以盡量節(jié)減運行費用?！本檬㈦姎怃N售工程師李江濤如是表示。
沈陽中色銷售經理劉可表達了類似的觀點，他認為，優(yōu)化設計方案，降低使用數(shù)量，控制回路數(shù)量均可實現(xiàn)降低成本的目的。目前，大多數(shù)方案會選用100%備用或50%備用的設計思路。同時，提升產品質量，降低故障率，從而降低備用的數(shù)量，也可達到降低成本的目的。
值得一提的是，電伴/加熱的耗電量非常大。據(jù)了解，一個光熱電站廠用電的比例約在10%左右，電伴/加熱就占2%~3%。那么，可采取哪些措施降低其耗電量？
杭州佐帕斯工業(yè)有限公司（以下簡稱“杭州佐帕斯”）銷售經理劉超表示，光熱系統(tǒng)需要大量的預熱、儲熱環(huán)節(jié)，從而衍生了“熱能管理”需求。合理的預熱和儲熱方案，再加上合理的溫度控制系統(tǒng)，可以達到控制能耗的要求。
邱東認為，在光熱電站的設計和建造的過程中，還可以通過以下三方面對電加/伴熱的能耗進行控制：1.根據(jù)對示范電站實際運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析結果，合理調整加熱需求量和升溫時間；2.合理選擇性能優(yōu)良的保溫材料和保溫施工方案，減少不必要的熱量損失；3.研發(fā)并采用更加優(yōu)良的導熱工質，盡量減少因預防工質凝固所投入的加熱能量。
吳靜補充到，適當?shù)仄胶怆姲闊嵯到y(tǒng)的初裝成本和運行成本，采用調功率的方式可控制伴熱帶的輸出功率。
供應商對業(yè)主及EPC采購方有何建議？
對于項目業(yè)主和EPC承包商來說，如何采購到*適合自己項目的電伴/加熱方案和產品呢？相關供應商給出了一些建議。
為保證工程質量，并降低項目的建設成本，邱東認為，項目業(yè)主及EPC企業(yè)應積**力于尋找技術實力、經濟實力和工程服務能力等相關資質優(yōu)良的的企業(yè)，謀求建立長期的戰(zhàn)略合作伙伴關系。在實現(xiàn)產品的標準化設計和集中優(yōu)價采購后，更能有效保證工程的施工質量。
那么，如何審核供應商的資質？吳靜認為，包括但不限于管理體系資質、制造資質等。由于貨期緊、數(shù)量大，需要對供應商的制造交付能力進行考核。除此之外，光熱電站的系統(tǒng)應用比較特殊，對閥門、儀表及其他設備伴熱的安裝施工要求特別高，還須重點考察供應商對電伴熱大項目EPC的業(yè)績和能力。
任燮炎認同上述觀點并舉例，礦物絕緣（MI）加熱電纜技術的正常維護、保養(yǎng)比較特殊，建議業(yè)主可以將日常維護、保運行的任務長年承包給供應商負責。
劉可則建議，合作雙方達成意向后可多溝通交流，項目業(yè)主或EPC企業(yè)盡可能提供詳盡準確的技術參數(shù)，如管道的規(guī)格（尤其是管道的精準長度）、工作溫度、保溫的厚度、保溫的材質，閥門的質量等。在控制方面采用更合理的控制方式，如可控硅【可控硅(SiliconControlledRectifier)簡稱SCR，是一種大功率電器元件，也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長等優(yōu)點。在自動控制系統(tǒng)中，可作為大功率驅動器件，實現(xiàn)用小功率控件控制大功率設備】。此外，應給供貨商留有較充裕的供貨時間。
目前，在國內光熱發(fā)電市場還未成熟的情況下，并沒有形成統(tǒng)一的產品標準。
