2023年10月16日-19日，2023北京國際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一，這場(chǎng)由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì)，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會(huì)以“構(gòu)筑全球穩(wěn)定供應(yīng)鏈共建能源轉(zhuǎn)型新未來”為主題，將歷時(shí)四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話、創(chuàng)新劇場(chǎng)以及關(guān)于“全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)布局及供應(yīng)鏈安全”“雙碳時(shí)代下的風(fēng)電技術(shù)發(fā)展前景”“國際風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電機(jī)組可靠性論壇”等不同主題的21個(gè)分論壇。

10月17日下午，在“2023中小型風(fēng)能設(shè)備行業(yè)發(fā)展交流會(huì)”論壇上,山東華業(yè)電氣有限公司銷售部長薛建成發(fā)表了題目為《風(fēng)能制熱在油田用熱及民用取暖方面的應(yīng)用》的主旨演講。

以下為演講原文：

各位在新能源領(lǐng)域奮斗的朋友們，在風(fēng)能行業(yè)一直奮戰(zhàn)的朋友，大家下午好。關(guān)于風(fēng)力發(fā)電的話題，大家已經(jīng)講了很多，我今天講一下風(fēng)能綜合利用。

我今天講的幾個(gè)內(nèi)容：企業(yè)簡介、風(fēng)力磁渦流熱泵機(jī)組原理介紹、機(jī)組油田應(yīng)用、民用市場(chǎng)應(yīng)用、儲(chǔ)熱介紹。

華業(yè)從事百千瓦級(jí)別的風(fēng)力發(fā)電機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)，50-750千瓦是主流機(jī)型。在發(fā)電的基礎(chǔ)上，我們研發(fā)風(fēng)能綜合利用，今天我著重介紹的是風(fēng)能制熱機(jī)組、風(fēng)能冷熱電機(jī)組的應(yīng)用。

我今天所談的風(fēng)力磁渦流泵機(jī)組，分為風(fēng)機(jī)制熱、國內(nèi)外制熱的現(xiàn)狀、風(fēng)力磁渦流泵機(jī)組。

風(fēng)機(jī)制熱大概的原理，一是風(fēng)機(jī)發(fā)電，電加熱；二是風(fēng)機(jī)空氣能風(fēng)能制熱；三是風(fēng)能機(jī)械能磁渦流。磁渦流制熱到底是怎么來的？這一項(xiàng)技術(shù)是我公司和中科院熱物理所聯(lián)合開發(fā)的一款新技術(shù)，目前國內(nèi)制熱和國外制熱，像丹麥、美國、日本、荷蘭，在制熱技術(shù)上類似于風(fēng)力發(fā)電加熱管、加熱絲給水加熱，攪拌液體類似于電加熱。

國內(nèi)研究對(duì)于風(fēng)力制熱也是風(fēng)能發(fā)電再利用加熱管進(jìn)行加熱，或者壓縮空氣能進(jìn)行制熱。這是所謂的攪拌制熱，原理是風(fēng)能發(fā)電機(jī)風(fēng)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能，電能再加熱。

這是磁渦流熱泵，外面藍(lán)色是殼體，里面是磁芯。它旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生磁渦流和磁力線，類似于大家在家里燒水的電磁爐，把鍋放在一個(gè)平板上沒有火苗的直接接觸，但卻能把水燒開，它是靠線圈充電產(chǎn)生磁渦流，這就是簡單磁渦流熱泵的工作原理。

這個(gè)圖片是風(fēng)力制熱外形，前面是風(fēng)力磁渦流泵，這個(gè)要進(jìn)行增速。定律也不談了，這是磁渦流熱泵的剖面圖，轉(zhuǎn)子是永磁體，定子是線圈。它產(chǎn)生的渦流，加速定子里面的水，正常來說里面循環(huán)加熱的是防凍液，乙二醇通過泵循環(huán)起來，再在底下加水槽儲(chǔ)熱。

有進(jìn)水管和出水管循環(huán)，里面有一個(gè)儲(chǔ)熱水箱，把熱量交換到水箱當(dāng)中，通過放熱管進(jìn)行放熱，把熱量帶給需要的負(fù)載。這一套風(fēng)電的監(jiān)控系統(tǒng)差不太多，風(fēng)電可以監(jiān)控遠(yuǎn)程操控與風(fēng)機(jī)的功能，如果我給你足夠多的懸線，可以在遠(yuǎn)程進(jìn)行大數(shù)據(jù)的更改，包括風(fēng)電都有原數(shù)據(jù)，可以在手機(jī)端、電腦端完成操控。

目前風(fēng)機(jī)制熱應(yīng)用環(huán)境挺多，所主要研究的應(yīng)用場(chǎng)景在油田。在油田上，目前國內(nèi)出產(chǎn)的原油含水率很高，油抽上來之后要進(jìn)行油水分離，它所需要的熱量大約是抽油機(jī)的6-7倍，采油廠抽油機(jī)功率大概是30-40千瓦，每天的消耗電只有200電，但是油水分離罐是1200度。油田對(duì)熱的需求和電的需求差額很大，對(duì)于油田這個(gè)市場(chǎng)來說，目前大部分是燒自己的伴生氣，會(huì)做集中的供熱水站，對(duì)一些天然的燒柴油。我們這個(gè)風(fēng)熱機(jī)組出來的直接是熱，不再產(chǎn)生電。免機(jī)械能轉(zhuǎn)電能的效能增多，這個(gè)是油田上的應(yīng)用。一般來說，對(duì)于一個(gè)單頂采油廠，可以滿足供熱。這個(gè)是我們勝利油田50千瓦風(fēng)熱機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，在遠(yuǎn)程不僅通過電腦看到它的運(yùn)行數(shù)據(jù)，還可以加上視頻攝像頭看它的外觀。

民用市場(chǎng)，風(fēng)能制熱的應(yīng)用可以說有兩個(gè)類型：一是基本戶用，這是10千瓦小風(fēng)機(jī)制熱系統(tǒng)，基本上能夠滿足四五十平方米的家庭取暖應(yīng)用。線代表輸入和輸出，通過乙二醇的防凍液，在這里進(jìn)行去熱材料的交換，直接給用戶定暖氣片就可以。

二是滿足單個(gè)家庭的，5-20千瓦，滿足200平之下房間的供暖，工業(yè)級(jí)別100千瓦到幾百千瓦風(fēng)機(jī)制熱的應(yīng)用，圖上是100千瓦的風(fēng)能制熱機(jī)組，這是為一家酒店提供熱量。這個(gè)風(fēng)電機(jī)在3000小時(shí)左右，相當(dāng)于制熱來說能到3600小時(shí)左右，本身發(fā)電的機(jī)組，100千瓦的機(jī)組最大輸出不會(huì)超過110，要不然會(huì)把電機(jī)燒了，但是對(duì)于風(fēng)熱機(jī)組的熱泵，我可以實(shí)現(xiàn)小馬拉大車，100千瓦的系統(tǒng)可以配150千瓦的熱泵，在風(fēng)資源好的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)比風(fēng)力發(fā)電要超發(fā)多的風(fēng)熱應(yīng)用。

它的轉(zhuǎn)換效率有幾個(gè)，機(jī)械效率是100%，電流效率是97%。

提問：風(fēng)機(jī)壞了怎么辦？

回答：修，如果有剛需這一套系統(tǒng)都有電的伴熱系統(tǒng)，因?yàn)轱L(fēng)的資源是不可控的，風(fēng)小不能有足夠的能量，所以會(huì)用上。我們做孤島的電網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)光、柴、儲(chǔ)，必須要配柴油。

提問：風(fēng)轉(zhuǎn)換效率額定30%轉(zhuǎn)換成電。

回答：制熱和發(fā)熱的比值，您說的是發(fā)電，把風(fēng)光利用系數(shù)都用上了，1平方米有300W的能量，而我這個(gè)要比電高1.2倍。機(jī)械能直接轉(zhuǎn)化為熱能，少一個(gè)電轉(zhuǎn)化的環(huán)節(jié)。

提問：通過防凍液傳導(dǎo)熱。

回答：是的，它是傳導(dǎo)介質(zhì)，叫磁波流制熱器。

提問：最后電還要生出熱？

回答：我說的伴熱是作為輔助能源，如果說你對(duì)熱是剛需，這個(gè)時(shí)候停風(fēng)，我的熱還要有需求，只能借助這個(gè)。風(fēng)光、柴、儲(chǔ)，你儲(chǔ)能我儲(chǔ)熱，風(fēng)大的時(shí)候我熱用不了怎么辦？電用不了可以儲(chǔ)存？那么熱怎么存？我這里談熔鹽儲(chǔ)熱，它是相變材料出熱，有低溫相變材料和高溫相變材料，根據(jù)場(chǎng)景的不同選擇低溫和高溫，我這里是低溫，因?yàn)楫a(chǎn)生的熱量是80度左右，客戶對(duì)于熱的需求大概是60多度就可以，相變材料是儲(chǔ)熱的固體變成液體，相變之前可以吸收大量的熱量。

提問：風(fēng)機(jī)主要是發(fā)電，熱之后用時(shí)怎么保證？人用電的更多，用熱的相對(duì)較少，變成供熱用的時(shí)間不是減少了嗎？

回答：這個(gè)是單純制熱，根據(jù)客戶的需求可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。

提問：經(jīng)濟(jì)性怎么樣？

回答：首先是制熱的效率是發(fā)電的1.2倍，但是它的成本只有電的70%。它少了復(fù)雜電控系統(tǒng)邏輯。

提問：多了一套系統(tǒng)。

回答：這個(gè)是很便宜的，熔鹽儲(chǔ)熱成本是電成本的十分之一。

提問：這一套儲(chǔ)熱系統(tǒng)和傳統(tǒng)的制熱系統(tǒng)，成本相比大概是高還是低？

回答：風(fēng)熱的效率是電的1.2倍，價(jià)格是風(fēng)電的70%，這就是風(fēng)熱系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)電加熔鹽儲(chǔ)熱，儲(chǔ)熱和儲(chǔ)電做對(duì)比，我說的十分之一是大批量的，正常油田單電采油廠的應(yīng)用，現(xiàn)在電按照1300一度電的儲(chǔ)能，我儲(chǔ)熱只有200塊錢。

提問：儲(chǔ)水好，還是鹽好？

回答：當(dāng)然是鹽好，鹽熱比值是水的三四倍，你要用水，同樣1000瓦時(shí)的熱，1方熔鹽需要6方水的體積。

提問：時(shí)間有限，讓他把這個(gè)講完大家再有問題，私下下面可以加微信留下聯(lián)系方式繼續(xù)深入的交流。

回答：我把熔鹽儲(chǔ)熱大約講講就行了，熔鹽儲(chǔ)熱相變材料儲(chǔ)熱，熔鹽儲(chǔ)熱只是一個(gè)方向，實(shí)際上百度上熔鹽儲(chǔ)熱可以查得到的，只是我們把它做成產(chǎn)業(yè)了。

這是油田的儲(chǔ)熱水箱，這是熱交換的盤管，在箱子里達(dá)到油水分離，如果水冷做不了，必須要加熱，謝謝大家。不要以為熔鹽儲(chǔ)熱是新話題。

注：以上根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核。