在北方的集中供热系统中,热力站作为连接热源和终端用户的枢纽,长期面临早晚高峰负荷剧烈波动的运行挑战。清晨时用户集中用热,系统瞬时需求激增;夜间负荷骤降,热源却难以灵活的调节,导致了“过量供热”或者“能源浪费”并存。传统“以热定电”模式下,热电联产机组被迫低效运行,既增加碳排放,也推高运营的成本。在这样的背景下,“储热罐+智能控制”技术组合,正成为破解这些难题的关键路径,也是当前热力站节能改造的核心方向。
储热罐是实现时间维度能量转移的物理载体。当前的主流采用高温水显热储热技术,通过建设大容量的储热水罐(如华能北热电24000立方米储热罐),在夜间电网低谷时段,利用廉价电能或余热将水加热至95℃以上并储存。日间高峰时段,储热罐作为“热电池”释放热量,直接的向热网供热,实现热能生产和消费的解耦。这种模式使热源无需随负荷瞬时波动而启停,运行效率提升30%以上。
智能控制则赋予了系统“预判与响应”的大脑。通过融合气象预报、建筑热工特性、历史用热曲线等多维的数据,AI负荷预测模型可精准推演未来24小时热需求趋势。系统据此自动规划储热罐的充放热策略:
夜间:在谷电时段启动电锅炉或热泵,优先为储热罐蓄能;
清晨:优先释放储热,平抑早高峰负荷,减少对主热源的瞬时冲击;
日间:根据实时温度和用户反馈,动态调节放热速率,避免过热。
如热泵智控平台,通过群控算法与PID调节,实现全站节能30%;青岛和晟测控的DMC动态预测系统,将用户室温波动控制在±0.5℃以内,显著提升舒适度。
这一协同的机制,不仅有效的削峰填谷,更大幅降低热源启停频次,延长设备的寿命,减少管网水力失衡,是“热力站节能改造”从粗放管理迈向精准调控的标志性进步。
“储热罐+智能控制”技术体系,已经从理论的探索走向规模化工程实践。华能北热电项目通过2.4万立方米储热水罐,实现单次放热6–7小时,年节约标准煤超万吨;乌兰浩特“光热双驱”项目年减碳3000吨,验证了其在北方寒冷地区的适用性。国家《供热系统节能改造技术规范》(GB/T 50893-2013)与《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》为该技术提供了明确的政策背书与标准依据。
当前该模式的核心优势在于:经济性——利用峰谷电价差降低运行成本;稳定性——提升供热连续性,杜绝“近热远冷”;低碳性——支撑可再生能源消纳,助力“双碳”目标。未来随着AI算法持续优化与储能材料成本下降,该技术将在更多城市热网中普及,成为热力站节能改造的标配方案。对于供热企业而言,投资储热调峰系统,已不仅是技术升级,更是构建可持续运营能力的战略选择。