燃煤發(fā)電-物理儲(chǔ)熱耦合技術(shù)研究進(jìn)展與系統(tǒng)調(diào)峰能力分析

周 科，李銀龍，李明皓，魯曉宇，楊 冬

(1.西安熱工研究院有限公司，陜西 西安 710054;2.西安交通大學(xué) 動(dòng)力工程多相流國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710049)

0 引 言

近年來，風(fēng)電、光伏等可再生能源裝機(jī)總量持續(xù)增長，與此同時(shí)，可再生能源與火電能源之間相互沖擊逐漸顯現(xiàn)，可再生能源的消納成為突出問題[1]。我國“三北”地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機(jī)組裝機(jī)容量已經(jīng)超過火電總裝機(jī)容量的30%[2]。為保證供熱需求，在供熱期，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組需采取“以熱定電”運(yùn)行方式，造成機(jī)組調(diào)峰能力不足、靈活運(yùn)行能力較差，從而出現(xiàn)冬季供暖期可再生能源的棄能問題[3-6]。燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合技術(shù)在不影響供熱的前提下實(shí)現(xiàn)一定程度上的熱電解耦，提高機(jī)組的調(diào)峰能力，從而增加可再生能源的消納空間。儲(chǔ)熱技術(shù)在熱負(fù)荷低谷時(shí)將系統(tǒng)多余的熱量儲(chǔ)存起來，熱高峰時(shí)釋放，有效滿足熱需求，同時(shí)可根據(jù)外界熱負(fù)荷的波動(dòng)及時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)供熱量[7]。文獻(xiàn)[8]指出儲(chǔ)熱裝置在丹麥、芬蘭等歐洲國家廣泛應(yīng)用，是提高熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組調(diào)峰能力的有效手段之一。

提升電力系統(tǒng)靈活性是新型電力系統(tǒng)需解決的核心問題[9]。燃煤發(fā)電仍是我國的主力調(diào)峰電源，未來幾年機(jī)組深度調(diào)峰與低負(fù)荷運(yùn)行將常態(tài)化[10-11]，然而傳統(tǒng)火電自身調(diào)峰能力差，且負(fù)荷響應(yīng)遲滯，燃煤機(jī)組的靈活性改造是解決火電與新能源發(fā)展之間沖突的重要舉措。燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)組靈活改造的主要途徑，2016年國家能源局推進(jìn)的22個(gè)火電機(jī)組靈活性改造試點(diǎn)項(xiàng)目中，儲(chǔ)熱技術(shù)占比達(dá)到65%[12]。文獻(xiàn)[13]指出在風(fēng)力發(fā)電占芬蘭總發(fā)電量24%的情況下，采用經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)的蓄熱方式可以將熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組產(chǎn)量提高15%。BENALCAZAR等[14]提出一種混合整數(shù)線性規(guī)劃方法解決燃煤機(jī)組與儲(chǔ)熱系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)劃問題，該方法考慮了系統(tǒng)運(yùn)行成本、熱負(fù)荷與電廠收入。閆百濤等[15]提出利用混凝土儲(chǔ)熱模塊與燃煤發(fā)電系統(tǒng)耦合可以提高能源利用效率、增強(qiáng)火力發(fā)電調(diào)峰能力以及緩解電網(wǎng)調(diào)度壓力。LI等[16]對(duì)600 MW超臨界燃煤機(jī)組熱力系統(tǒng)中相變儲(chǔ)熱裝置在3種儲(chǔ)熱策略和2種放熱策略下耦合系統(tǒng)的調(diào)峰能力進(jìn)行了模擬研究。GARBRECHT 等[17]提出利用高、低溫兩級(jí)熔鹽儲(chǔ)罐存儲(chǔ)2種溫度等級(jí)能量，適應(yīng)不用工況下的電力需求，系統(tǒng)具有更高靈活調(diào)節(jié)能力。龐力平等[18]模擬研究了額定工況時(shí)高溫熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)熱和放熱過程對(duì)二次再熱機(jī)組鍋爐和汽輪機(jī)負(fù)荷的響應(yīng)特性及系統(tǒng)的熱力性能變化。燃煤機(jī)組耦合儲(chǔ)熱技術(shù)在國內(nèi)外關(guān)注度較高，該技術(shù)不僅可以提升燃煤機(jī)組的調(diào)峰容量，提高電網(wǎng)對(duì)可再生能源的消納能力，同時(shí)在提升電廠服務(wù)水平以及電廠經(jīng)濟(jì)效益方面成效顯著。

燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合技術(shù)是提升燃煤機(jī)組調(diào)峰能力的重要技術(shù)之一。針對(duì)燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合技術(shù)，論述了可應(yīng)用于燃煤機(jī)組的3種物理儲(chǔ)熱技術(shù)：熱水儲(chǔ)熱、相變填充床儲(chǔ)熱與熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)，分析3種物理儲(chǔ)熱技術(shù)的特點(diǎn)，總結(jié)了近10 a三種儲(chǔ)熱技術(shù)的研究現(xiàn)狀與常用于評(píng)價(jià)儲(chǔ)熱裝置的熱力性能指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，分析燃煤發(fā)電-物理儲(chǔ)熱耦合系統(tǒng)調(diào)峰能力及其影響因素，建立耦合系統(tǒng)的調(diào)峰能力計(jì)算模型，提出耦合系統(tǒng)合理運(yùn)行機(jī)制。建立評(píng)價(jià)耦合系統(tǒng)的熱力性能指標(biāo)，為燃煤發(fā)電-物理儲(chǔ)熱耦合系統(tǒng)的研究提供參考；構(gòu)建含耦合系統(tǒng)的電熱綜合調(diào)度模型，為電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃提供決策工具。

1 儲(chǔ)熱技術(shù)

借助儲(chǔ)熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱電解耦，是提升燃煤機(jī)組調(diào)峰能力最經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)路線[19-20]。儲(chǔ)熱裝置內(nèi)部的熱量可以在不同溫度、地點(diǎn)、容量需求時(shí)放出，解決能源分配與使用的不匹配問題。對(duì)于純凝機(jī)組，當(dāng)電量需求較少時(shí)，更多抽汽的熱量存儲(chǔ)于儲(chǔ)熱裝置中；當(dāng)電量需求較大時(shí)，利用存儲(chǔ)的熱量滿足發(fā)電熱需求，提高電能產(chǎn)量。對(duì)于抽汽式機(jī)組，當(dāng)用電需求低而熱需求高時(shí)，可以排出儲(chǔ)能裝置內(nèi)的熱量，減小機(jī)組發(fā)電量；當(dāng)用電需求高而熱需求低時(shí)，可通過向儲(chǔ)能裝置存儲(chǔ)熱量，增加機(jī)組發(fā)電量。儲(chǔ)熱技術(shù)的類型較多，按物理技術(shù)可分為顯熱儲(chǔ)熱、潛熱儲(chǔ)熱[21-22]；按內(nèi)部壓力可分為定壓、變壓儲(chǔ)熱[23]；按負(fù)荷可分為部分負(fù)荷和全負(fù)荷蓄熱[24]。在實(shí)際應(yīng)用中，常采用多種儲(chǔ)熱方式相互耦合達(dá)到高效節(jié)能的目的。

1.1 熱水儲(chǔ)熱技術(shù)

熱水儲(chǔ)熱技術(shù)是利用儲(chǔ)熱介質(zhì)顯熱的一種儲(chǔ)熱技術(shù)。利用工質(zhì)顯熱的儲(chǔ)熱技術(shù)具有穩(wěn)定、響應(yīng)較快、投資較低等優(yōu)點(diǎn)。固體儲(chǔ)熱也是利用顯熱的儲(chǔ)熱技術(shù)，目前鵝卵石、沙子、混凝土、礫石等介質(zhì)被廣泛應(yīng)用于太陽能、工業(yè)余熱、風(fēng)電供熱、建筑節(jié)能等領(lǐng)域。固體儲(chǔ)熱克服了化學(xué)儲(chǔ)熱的不穩(wěn)定性與工作溫度限制，運(yùn)行壓力接近常壓。OLIVKAR等[25]研究了不同固體儲(chǔ)熱介質(zhì)對(duì)太陽能加熱器熱力性能的影響，結(jié)果表明利用沙子與顆粒碳混合物為儲(chǔ)熱介質(zhì)的系統(tǒng)熱效率最高，而水泥最低。FARZAN等[26]研究了瀝青作為儲(chǔ)熱介質(zhì)的太陽能空氣加熱器的熱力性能，結(jié)果表明熱力性能的提升較明顯。固體儲(chǔ)熱目前在光電產(chǎn)業(yè)應(yīng)用較多且容量較小，而在燃煤發(fā)電的大容量機(jī)組上應(yīng)用較少。固體儲(chǔ)熱系統(tǒng)與熱水儲(chǔ)熱系統(tǒng)相比運(yùn)行方式較為復(fù)雜，同時(shí)對(duì)裝置的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求較高，另外考慮到經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行維護(hù)等方面，熱水儲(chǔ)熱系統(tǒng)更受歡迎。顯熱儲(chǔ)熱技術(shù)的靈活性與技術(shù)參數(shù)見表1。SALMAN等[27]給出了顯熱儲(chǔ)熱技術(shù)的靈活性與技術(shù)參數(shù)。儲(chǔ)熱罐最初采用雙罐形式，后被單罐形式取代。單罐形式利用溫差自然分層即斜溫層，同時(shí)存儲(chǔ)冷熱介質(zhì)，顯著降低工質(zhì)用量，占地面積小且設(shè)備造價(jià)低，受到廣泛關(guān)注。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)儲(chǔ)熱罐的基本原理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工程應(yīng)用以及運(yùn)行策略等方面進(jìn)行了大量研究，同時(shí)在燃煤機(jī)組-熱水儲(chǔ)熱耦合技術(shù)方面做了大量工作。

表1 顯熱儲(chǔ)熱技術(shù)的靈活性與技術(shù)參數(shù)

在儲(chǔ)熱罐的基本原理和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面，劉璇等[28]研究了罐體容積相等時(shí)不同高徑比下斜溫層厚度的變化，結(jié)果表明最佳高徑比在1.58～1.88。戈志華等[29]分析了儲(chǔ)水罐中布水器的開孔數(shù)、開孔直徑、罐體高徑比等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)斜溫層厚度的影響，研究表明，斜溫層厚度與孔口流速有一定的耦合關(guān)系。RAHMAN等[30]提出可用于分布式發(fā)電模擬的分層儲(chǔ)水罐模型，模型可確定分布式發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)熱罐尺寸和配置，并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)耦合系統(tǒng)中儲(chǔ)熱罐的吸熱量和放熱量。DOGAN等[31]研究了罐內(nèi)布置的障礙物類型與位置對(duì)斜溫層的影響，結(jié)果表明障礙物具有熱屏障的作用同時(shí)促進(jìn)流動(dòng)，有效促進(jìn)了罐內(nèi)的熱分層。ABDELHAK等[32]研究了水平與豎直布置的儲(chǔ)熱罐結(jié)構(gòu)對(duì)斜溫層的影響，結(jié)果表明水平結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)熱罐易發(fā)生環(huán)形流或渦流現(xiàn)象。YANG等[33]研究了靜態(tài)運(yùn)行方式時(shí)不同水箱形狀對(duì)熱能力和熱分層的影響，研究表明球罐和桶形水箱最適合儲(chǔ)熱，圓筒形水箱最不適合儲(chǔ)熱。不同形狀的熱分層是由水箱底部的流量和由流體到環(huán)境的熱傳遞決定。

在儲(chǔ)水罐運(yùn)行策略優(yōu)化方面，王小惠等[34]對(duì)儲(chǔ)熱罐放熱、散熱及連續(xù)儲(chǔ)、放熱工況下斜溫層的儲(chǔ)熱性能開展數(shù)值模擬研究，結(jié)果表明斜溫層的相對(duì)增長率受斜溫層初始厚度和位置影響，斜溫層的厚度隨循環(huán)次數(shù)的增加不斷增長，儲(chǔ)熱罐的有效利用率不斷降低。蘇雪剛等[35]通過Fluent軟件模擬儲(chǔ)熱罐蓄放熱過程中斜溫層的變化規(guī)律，研究了熱水蓄熱罐系統(tǒng)布置方式。于浩[36]利用數(shù)值模擬對(duì)儲(chǔ)熱罐內(nèi)溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行了研究，計(jì)算了在不同入口流速下罐內(nèi)溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的分布，同時(shí)比較了不同工況下罐內(nèi)斜溫層的特性。

綜上可知，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)儲(chǔ)熱罐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量研究，研究重點(diǎn)多集中于儲(chǔ)熱罐中的斜溫層分布情況、蓄放熱過程中斜溫層的變化規(guī)律。實(shí)際上在不同因素的影響下，罐內(nèi)的流動(dòng)均勻性對(duì)斜溫層的分布影響較大，因此可以從儲(chǔ)熱罐儲(chǔ)放熱過程中罐內(nèi)溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)等方面綜合觀察斜溫層的變化，提高儲(chǔ)熱裝置的儲(chǔ)放熱效率。同時(shí)儲(chǔ)熱裝置在循環(huán)過程中的儲(chǔ)放熱效率是系統(tǒng)運(yùn)行中需關(guān)注的問題，研究表明隨著循環(huán)次數(shù)增加，儲(chǔ)放熱效率不斷降低，因此如何提升儲(chǔ)熱裝置循環(huán)過程中的效率是關(guān)鍵。

1.2 相變填充床儲(chǔ)熱技術(shù)

填充床儲(chǔ)熱技術(shù)是利用儲(chǔ)熱介質(zhì)潛熱的一種儲(chǔ)熱技術(shù)。對(duì)于熱電廠的中低溫儲(chǔ)熱裝置，由于水的靈活性更適合直接用于供熱。盡管單罐蓄熱技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，并已在一些太陽能電廠和熱電聯(lián)產(chǎn)電廠中大規(guī)模應(yīng)用，但與潛熱蓄熱相比，其儲(chǔ)能密度仍有限。因此，相變儲(chǔ)熱技術(shù)受到較多關(guān)注[37-38]。為避免相變材料(Phase Change Materials,PCM)泄漏并克服大多數(shù)相變材料導(dǎo)熱系數(shù)低的缺點(diǎn)，PCM必須包含在其他導(dǎo)熱系數(shù)高的材料中，如不銹鋼和鋁。在儲(chǔ)熱裝置中常使用的方法可分為2類：使用PCM模塊[39-40]和封裝PCM填充床[41-42]。SUN等[41]在水箱中使用有機(jī)PCM PK6填充床，研究發(fā)現(xiàn)PCM填充床在儲(chǔ)熱過程中沒有增強(qiáng)斜溫層，但能促進(jìn)放熱過程中斜溫層保持穩(wěn)定。YANG等[43]對(duì)多層型填充床蓄熱器和單型填充床的熱力性能進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)多層型填充床的相變材料融化較早，出水溫度相對(duì)較高。

目前，在儲(chǔ)熱罐中添加相變材料的研究比較有限，多采取數(shù)值模擬的形式，涉及的2個(gè)主要問題至今仍未解決；① PCM填充床是否改善斜溫層仍然存在異議。這種差異可能源于試驗(yàn)或計(jì)算條件的差異，如PCM膠囊的直徑(導(dǎo)致填充床孔隙率和傳熱表面的差異)，儲(chǔ)熱罐的幾何結(jié)構(gòu)與傳熱流體流速(導(dǎo)致傳熱流體雷諾數(shù)和填充床區(qū)域傳熱時(shí)間的差異)之間的關(guān)系，PCM膠囊(包括PCM和外殼材料)的熱物理性質(zhì)。上述因素可能影響傳熱流體與PCM之間的傳熱，從而導(dǎo)致斜溫層性能變化。② 先前研究多為儲(chǔ)熱罐小部分空間設(shè)置PCM填充床，可能考慮大規(guī)模PCM填充床增設(shè)是否會(huì)影響斜溫層性能或使投資急劇增長。然而，為了提高熱電廠儲(chǔ)熱罐的調(diào)節(jié)能力，需盡可能提高儲(chǔ)熱罐的儲(chǔ)能密度。

表2 熱水儲(chǔ)熱罐與PCM儲(chǔ)熱罐的性能比較[48]

續(xù)表

研究表明，相變填充床儲(chǔ)熱技術(shù)研究廣泛，近10 a，研究多集中于相變填充床儲(chǔ)熱技術(shù)的相變材料選用、相變材料的布置形式、相變材料與傳熱流體之間的傳熱、填充床布置位置、填充床儲(chǔ)熱設(shè)備的蓄放熱性能等方面。與熱水儲(chǔ)熱技術(shù)相同的是，儲(chǔ)熱罐內(nèi)的斜溫層是評(píng)價(jià)裝置熱力性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。相變填充床儲(chǔ)熱技術(shù)雖儲(chǔ)存儲(chǔ)能密度較大，但由于填充床的存在，其斜溫層性能不及熱水儲(chǔ)熱罐。裝置內(nèi)的斜溫層性能與儲(chǔ)能密度改變時(shí)，儲(chǔ)熱裝置的熱力性能存在最優(yōu)值。目前研究均集中于單一參數(shù)的變化，應(yīng)關(guān)注最優(yōu)值。同時(shí)，由于填充床的存在，傳熱流體的速率影響傳熱性能，因此初始階段儲(chǔ)熱和循環(huán)過程中，傳熱流體與相變填充床之間的熱量交換效率是關(guān)鍵，影響相變填充床儲(chǔ)熱裝置的設(shè)計(jì)與高效運(yùn)行。

1.3 熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)

熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)是一種利用顯熱與潛熱的儲(chǔ)熱技術(shù)。與前2種儲(chǔ)熱技術(shù)區(qū)別在于，熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)被廣泛應(yīng)用于高溫儲(chǔ)能領(lǐng)域。大型燃煤機(jī)組用于推動(dòng)汽輪機(jī)做功的蒸氣溫度在540～600 ℃，高溫熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)能較好地匹配這一溫度參數(shù)[50]，熔鹽作為傳熱和儲(chǔ)熱介質(zhì)，具有高比熱容、高能量密度、高熱穩(wěn)定溫度等優(yōu)點(diǎn)[51]，目前常見的熔鹽儲(chǔ)熱介質(zhì)有碳酸鹽、氯化物、氟化物、硝酸鹽等。硝酸鹽由于熱穩(wěn)定性高、腐蝕性低最適合作為熔鹽儲(chǔ)能介質(zhì)。多元混合硝酸鹽已成功應(yīng)用于太陽能光熱發(fā)電技術(shù)中，如二元共晶硝酸鹽(60% NaNO3-40% KNO3)，熔點(diǎn)約221 ℃，高溫?zé)岱€(wěn)定性可達(dá)565℃。三元共晶硝酸熔鹽(53% KNO3-7% NaNO3-40% NaNO2)，熔點(diǎn)約142 ℃，在454 ℃時(shí)具有較好的熱穩(wěn)定性。近年來以三元氯化鹽為代表的高溫熔鹽成為新趨勢(shì)，同時(shí)開發(fā)低熔點(diǎn)、穩(wěn)定性好、腐蝕性低、溫度區(qū)間大、投資低的熔鹽體系也是重要途經(jīng)。該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)熱和放熱，非常適合應(yīng)用于燃煤機(jī)組儲(chǔ)熱。同時(shí)考慮到非采暖期時(shí)的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組與純凝機(jī)組的深度調(diào)峰需求，熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)逐漸受到關(guān)注。光熱電站熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的商業(yè)示范運(yùn)行驗(yàn)證了該技術(shù)的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性[52]。

關(guān)于熔鹽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、熔鹽系統(tǒng)傳熱機(jī)理以及高溫熔鹽系統(tǒng)運(yùn)行過程中面臨的熱損失問題研究較多。時(shí)華等[53]考慮到熔鹽罐在初次投入使用或長時(shí)間停機(jī)后投運(yùn)時(shí)可能出現(xiàn)的熔鹽凝固和凍堵事故[54]，搭建了1 MWth中試太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)(圖1)，對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐預(yù)熱過程溫度場(chǎng)的變化進(jìn)行了試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究。目前在預(yù)熱方面的研究還較少，高效的預(yù)熱方式能縮短熔鹽儲(chǔ)熱罐的投運(yùn)時(shí)間，提升儲(chǔ)熱系統(tǒng)的效率。ELSIHY等[55]對(duì)熔鹽填充床系統(tǒng)與純?nèi)埯}系統(tǒng)的斜溫層特性進(jìn)行比較，結(jié)果表明熔鹽填充床儲(chǔ)罐的斜溫層厚度高于純?nèi)埯}儲(chǔ)罐，而純?nèi)埯}儲(chǔ)罐的熱分層效果更好。TORRAS等[56]采用并行模塊化面向?qū)ο蟮姆椒▽?duì)熔鹽儲(chǔ)罐的性能進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，主要包括罐壁、保溫材料、罐基、熔鹽介質(zhì)等因素。ZHANG等[57]提出了單罐熔鹽系統(tǒng)入口速度與放熱時(shí)間、熔鹽平均溫度之間的關(guān)系式，為單罐熔鹽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。YIN等[58]發(fā)現(xiàn)多孔填充床的蓄熱效率略低于純?nèi)埯}溫躍層蓄熱。文獻(xiàn)[59-61]在罐體幾何尺寸、保溫層厚度、罐內(nèi)溫度對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐熱損失的影響進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。WAN等[62]建立了一種耦合熱性能評(píng)估模型，用于評(píng)估熔鹽儲(chǔ)罐的熱損失和溫度分布，同時(shí)研究了熔鹽儲(chǔ)罐在不同工況下的力學(xué)性能，除應(yīng)用于太陽能發(fā)電領(lǐng)域外，在中高溫領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。與其他方式相比，熔鹽儲(chǔ)熱供熱具有安全可靠、節(jié)能環(huán)保、控溫精確等優(yōu)勢(shì)[63]。

目前，熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)在燃煤機(jī)組深度調(diào)峰方面少有應(yīng)用，2021年10月，江蘇國信子公司靖江發(fā)電廠首次將熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)用于電廠側(cè)的調(diào)頻調(diào)峰。目前學(xué)者們針對(duì)燃煤機(jī)組-熔鹽儲(chǔ)熱耦合系統(tǒng)方案進(jìn)行了大量研究，旨在尋找高效、靈活的燃煤-熔鹽儲(chǔ)熱耦合方案。李峻等[64]提出在傳統(tǒng)“鍋爐-汽機(jī)”熱力系統(tǒng)中嵌入大容量高溫熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的靈活性改造方案，如圖2所示。研究表明該方案不僅能極大提高深度調(diào)峰能力，還能促進(jìn)火電廠轉(zhuǎn)型升級(jí)。王輝等[65]提出了應(yīng)用于火電機(jī)組深度調(diào)峰的百兆瓦級(jí)熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)，并對(duì)耦合系統(tǒng)的各模塊進(jìn)行了理論計(jì)算，結(jié)果表明，系統(tǒng)綜合效率達(dá)77.8%，在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。時(shí)正海等[66]公開一種鍋爐高溫?zé)煔馊埯}儲(chǔ)熱裝置及其工作方法，利用鍋爐高溫?zé)煔饧訜崛埯}儲(chǔ)熱，實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組靈活調(diào)峰?？傮w來看，國內(nèi)學(xué)者近3 a中提出了多種燃煤-熔鹽儲(chǔ)能耦合方案，由于熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)換熱工質(zhì)溫度的要求較高，因此儲(chǔ)能系統(tǒng)在燃煤機(jī)組內(nèi)熱量提取位置對(duì)耦合系統(tǒng)的運(yùn)行效率非常重要。目前常見的儲(chǔ)熱策略中，熱量提取位置多在主蒸氣與再熱蒸氣管路，而在放熱策略中，熱量的放出位置多在除氧器與給水泵出口。在耦合系統(tǒng)中，熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行策略與蓄熱容量也是影響耦合系統(tǒng)運(yùn)行效率的重要指標(biāo)。

圖1 1 MWth中試太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)Fig.1 1 MWth pilot solar thermal power system

圖2 嵌入高溫熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的火電機(jī)組工藝Fig.2 Process of the thermal power unit embedded in high temperature molten salt heat storage system

熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)廣泛應(yīng)用于高溫儲(chǔ)熱領(lǐng)域，對(duì)熔鹽儲(chǔ)熱裝置而言，裝置預(yù)熱研究較少，高效的預(yù)熱方式可提升儲(chǔ)熱裝置的效率，并減小熱沖擊。熔鹽儲(chǔ)能裝置的斜溫層性能是判斷熱力性能的重要指標(biāo)，因此在提升斜溫層性能方面，3種儲(chǔ)熱技術(shù)類似。熔鹽儲(chǔ)熱還面臨高溫裝置的熱損失問題，因此目前在減小熱損失或熱損失利用方面研究較少。近2 a，熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)在我國燃煤機(jī)組的應(yīng)用研究越來越多，但研究多停留于模擬階段，技術(shù)尚未成熟。該儲(chǔ)熱系統(tǒng)在燃煤機(jī)組的取熱位置、取熱方式、放熱方式等問題還需進(jìn)一步探索。

2 儲(chǔ)熱裝置的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

儲(chǔ)熱技術(shù)是提高能源利用效率、提升燃煤機(jī)組深度調(diào)峰能力與能源系統(tǒng)穩(wěn)定供應(yīng)的重要技術(shù)。針對(duì)儲(chǔ)熱裝置的性能評(píng)價(jià)相關(guān)參數(shù)研究較多[67-74]。一些無量綱參數(shù)(無量綱溫度、分層數(shù)和理查森數(shù))能夠表示儲(chǔ)熱罐中的分層情況。本節(jié)總結(jié)了評(píng)價(jià)儲(chǔ)能裝置性能的一些參數(shù)，并對(duì)儲(chǔ)能裝置的熱力性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而選擇高效的蓄能方式與運(yùn)行方式。

2.1 蓄放熱功率

儲(chǔ)熱裝置的蓄放熱功率指單位時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)能裝置能夠蓄積的熱量與放出的熱量，計(jì)算公式為

Pc=(tin-tout)cp,wqvρw，

(1)

Pd=(tout-tin)cp,wqvρw，

(2)

式中，Pc、Pd分別為儲(chǔ)熱裝置的蓄熱、放熱功率，kW；tin、tout分別為傳熱流體進(jìn)口、出口溫度，℃；cp,w為傳熱流體的比熱容，kJ/(kg·K)；qv為流體體積流量，m3/s;ρw為流體密度，kg/m3。

2.2 無量綱溫度

無量綱溫度包括無量綱儲(chǔ)熱截止溫度與無量綱放熱截止溫度。這2個(gè)參數(shù)在0～1，較大的值代表更高的儲(chǔ)、放熱程度，計(jì)算公式為

(3)

(4)

2.3 Richardson數(shù)

Richardson數(shù)Ri為浮升力與混合力之比，用于評(píng)價(jià)儲(chǔ)熱罐內(nèi)的分層情況，計(jì)算公式為

(5)

(6)

其中，g為重力加速度，m/s2；β為熱膨脹系數(shù)；H為儲(chǔ)熱罐的高度，m；Tt、Tb為儲(chǔ)熱罐內(nèi)的頂部與底部溫度，℃；vs為斜溫層處工質(zhì)平均速度，m/s;Q為放熱流量，m3/s；rs為斜溫層半徑，m。Richardson數(shù)較小時(shí)代表儲(chǔ)熱罐內(nèi)混合程度較高，較大時(shí)代表分層程度較高。

2.4 蓄放熱效率

蓄放熱效率用來描述不同工況時(shí)蓄放熱的利用率，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，η為每次蓄放熱過程中儲(chǔ)存/釋放的實(shí)際熱量與儲(chǔ)熱罐理論蓄熱容量的比值(式(7))。Etotal的計(jì)算公式為式(8)～(11)，涉及相變材料與包括相變材料的外殼時(shí)，由公式(10)、(11)可計(jì)算得到對(duì)應(yīng)儲(chǔ)存的熱能。

(7)

其中，τend為蓄放熱截止時(shí)間，s；τ為時(shí)間，s；Tin、Tout為儲(chǔ)熱罐進(jìn)出口溫度，℃；Etotal為儲(chǔ)熱罐理論蓄熱容量，kW。當(dāng)循環(huán)過程中進(jìn)出口溫度與初始時(shí)刻的值相差3 ℃時(shí)認(rèn)為蓄放熱截止。

Etotal=Ew+EPCM+Ess，

(8)

Ew=Mwcp,w(Tc,in-Td,in)，

(9)

EPCM=MPCM[cp,s(Tp,s-Td,in)+Δh+cp,L(Tc,in-Tp,L)]，

(10)

Ess=Msscp,ss(Tc,in-Td,in)，

(11)

式中，Ew為傳熱流體儲(chǔ)存的熱量，kW；EPCM為相變材料儲(chǔ)存的熱量，kW；Ess為包裹相變材料的外殼儲(chǔ)存的熱量，kW；Mw為儲(chǔ)熱罐內(nèi)傳熱流體質(zhì)量，kg/s；MPCM為儲(chǔ)熱罐內(nèi)相變材料質(zhì)量，kg/s；cp,s為相變材料固相比熱容，kJ/kg；Tp,s為固體相變溫度，℃；cp,L為相變材料液相比熱容，kJ/kg；Tp,L為液體相變溫度，℃；Δh為相變材料熔融熱，kJ/kg；Mss為儲(chǔ)熱罐內(nèi)包裹相變材料的外殼質(zhì)量，kg；cp,ss為包裹相變材料外殼比熱容，kJ/kg。

總體而言，利用蓄放熱功率、無量綱溫度、Richardson數(shù)、蓄放熱效率4個(gè)參數(shù)能夠?qū)?chǔ)熱裝置的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。涉及相變材料時(shí)，蓄放熱效率的計(jì)算包括材料相變過程中的能量變化。這些參數(shù)不僅評(píng)價(jià)了儲(chǔ)熱裝置的性能，更為儲(chǔ)熱裝置的運(yùn)行條件與運(yùn)行方式提供指導(dǎo)。在工程應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況規(guī)劃儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行方案。

3 耦合系統(tǒng)調(diào)峰能力與評(píng)價(jià)指標(biāo)

燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合技術(shù)在燃煤機(jī)組中設(shè)置儲(chǔ)熱裝置實(shí)現(xiàn)熱電解耦，深度挖掘燃煤機(jī)組的調(diào)峰能力，為太陽能、風(fēng)能等可再生能源提供消納空間，實(shí)現(xiàn)新能源與燃煤發(fā)電機(jī)組的協(xié)調(diào)運(yùn)行?；诔Ｓ萌济簷C(jī)組的儲(chǔ)熱技術(shù)特點(diǎn)，需對(duì)燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合系統(tǒng)的調(diào)峰容量、調(diào)峰裕度以及影響調(diào)峰能力的因素進(jìn)行研究[4]。建立評(píng)價(jià)耦合系統(tǒng)的熱力性能指標(biāo)[12]。

3.1 配置儲(chǔ)熱后機(jī)組調(diào)峰能力分析

由于我國抽汽式機(jī)組裝機(jī)容量較大，本節(jié)以抽汽式機(jī)組為例進(jìn)行闡述。儲(chǔ)熱前的機(jī)組配置采取“以熱定電”的運(yùn)行方式，圖3為抽汽式熱電機(jī)組的電熱特性，即機(jī)組發(fā)電功率與供熱功率間的關(guān)聯(lián)耦合關(guān)系。儲(chǔ)熱前機(jī)組運(yùn)行區(qū)間為ABCDA所圍區(qū)間，電熱特性為式(12)。儲(chǔ)熱后機(jī)組的運(yùn)行區(qū)間為AGIJLA所圍區(qū)間，電熱特性為式(13)。可知儲(chǔ)熱后機(jī)組最大供熱功率由hT,max增加至hT,max+hfmax。對(duì)于某個(gè)供熱水平h，機(jī)組由儲(chǔ)熱前PF～PE的調(diào)峰區(qū)間增加至PM～PH的調(diào)峰區(qū)間，儲(chǔ)熱裝置補(bǔ)償了供熱不足或供熱剩余的部分，從而提升了機(jī)組的調(diào)峰能力。

圖3 配置儲(chǔ)熱前后機(jī)組電熱特性Fig.3 Electricity-heat relationship for extraction unit with heat accumulator

配置儲(chǔ)熱前機(jī)組的電熱特性：

(12)

配置儲(chǔ)熱后機(jī)組的電熱特性：

(13)

式中，cm為背壓曲線的斜率，可認(rèn)為是常數(shù)；cv1、cv2分別為最大、最小電出力時(shí)進(jìn)汽量不變時(shí)抽取單位供熱熱量下發(fā)電功率的減小量；K為常數(shù)；hmed為機(jī)組發(fā)電功率最小時(shí)的汽輪機(jī)供熱功率；hT,max為機(jī)組的最大供熱出力；hfmax為配置儲(chǔ)熱裝置后供熱功率的提升值；Pmin、Pmax分別為儲(chǔ)熱前抽汽式機(jī)組在純凝工況下最小、最大電功率；PL為儲(chǔ)熱后抽汽式機(jī)組在純凝工況下最小電功率；P為電功率；h為供熱出力。

根據(jù)機(jī)組的電熱特性，制定合理的靈活運(yùn)行機(jī)制。由于電熱特性，儲(chǔ)存熱量在低谷時(shí)段獲得的可再生能源接納空間大于尖峰時(shí)段，因此儲(chǔ)熱量有限時(shí)，優(yōu)先補(bǔ)償?shù)凸葧r(shí)段。同理，機(jī)組在尖峰段蓄熱、低谷段放熱，此時(shí)獲得的可再生能源接納空間量大于因尖峰蓄熱最大出力減小而導(dǎo)致的接納空間減少量。因此平時(shí)段蓄熱不足時(shí)，可采用在尖峰段蓄熱。依據(jù)這一理論，在不同蓄熱情況時(shí)可采用圖4的運(yùn)行策略。

張倩男[75]依據(jù)這一策略計(jì)算我國不同容量供熱機(jī)組的調(diào)峰能力，結(jié)果表明儲(chǔ)熱后調(diào)峰容量明顯高于儲(chǔ)熱前。

在適用于燃煤發(fā)電機(jī)組的3種儲(chǔ)熱技術(shù)中，熱水儲(chǔ)熱技術(shù)以穩(wěn)定、響應(yīng)快、投資低的優(yōu)勢(shì)在熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組中得到廣泛應(yīng)用，但熱水儲(chǔ)熱能量密度低、斜溫層穩(wěn)定性較差限制其在大容量燃煤機(jī)組上的應(yīng)用。相變填充床儲(chǔ)熱技術(shù)雖然相對(duì)熱水儲(chǔ)熱技術(shù)增大了能量密度，但斜溫層性能下降且在小流量時(shí)更能體現(xiàn)熱力性能的優(yōu)點(diǎn)，因此相變填充床更適用于小型供熱機(jī)組。熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)能量密度和熱穩(wěn)定性更高，特別適用于燃煤機(jī)組的高溫領(lǐng)域，不僅可應(yīng)用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，也可在純凝機(jī)組調(diào)峰領(lǐng)域發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，因此將熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)應(yīng)用于燃煤發(fā)電機(jī)組深度調(diào)峰正成為新的研究趨勢(shì)。

燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合技術(shù)利用儲(chǔ)熱裝置補(bǔ)償供熱不足或儲(chǔ)存多余熱量，實(shí)現(xiàn)熱電解耦，提升燃煤機(jī)組的調(diào)峰能力。通過儲(chǔ)熱前后的燃煤機(jī)組電熱特性計(jì)算模型，定量計(jì)算出儲(chǔ)熱后燃煤機(jī)組的調(diào)峰容量。根據(jù)燃煤機(jī)組的電熱特性與儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)熱能力，結(jié)合機(jī)組承擔(dān)負(fù)荷變化的特點(diǎn)，制定燃煤機(jī)組的運(yùn)行機(jī)制。依據(jù)這一理論，開發(fā)出一套包含燃煤機(jī)組調(diào)峰模塊、儲(chǔ)能裝置優(yōu)化運(yùn)行模塊與耦合系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行機(jī)制決策模塊的軟件，對(duì)燃煤發(fā)電-耦合系統(tǒng)在實(shí)際的工程應(yīng)用中具有重要意義。

3.2 燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)

耦合系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括儲(chǔ)熱過程、放熱過程與全過程的熱效率、系統(tǒng)調(diào)峰容量與調(diào)峰裕度[10]。

1)系統(tǒng)熱效率：

(14)

(15)

(16)

式中，ηc、ηf、η分別為儲(chǔ)熱、放熱和全過程系統(tǒng)熱效率，%；t1、t2分別為儲(chǔ)能過程起止時(shí)刻，s；t3、t4分別為放熱過程起止時(shí)刻，s；Pc,t、Pf,t分別為t時(shí)刻儲(chǔ)熱、放熱過程系統(tǒng)電功率，kW；Qc,t、Qf,t分別為t時(shí)刻儲(chǔ)熱負(fù)荷和放熱負(fù)荷，kW；Qb1,t、Qb2,t分別為t時(shí)刻儲(chǔ)熱、放熱過程火電廠鍋爐輸出熱負(fù)荷，kW；ηb,t為t時(shí)刻鍋爐效率，%。

2)調(diào)峰容量和調(diào)峰裕度：

(17)

(18)

ΔPt=ΔPc,t+ΔPf,t;ξt=ξc,t+ξf,t，

(19)

式中，ΔPc,t、ΔPf,t、ΔPt分別為t時(shí)刻儲(chǔ)熱、放熱與全過程系統(tǒng)增加的調(diào)峰容量，kW；Pc,t、Pf,t分別為儲(chǔ)熱、放熱過程系統(tǒng)輸出電功率，kW，P0、Pe分別為中間負(fù)荷、額定工況輸出電功率，kW；ξc,t、ξf,t、ξt分別為t時(shí)刻儲(chǔ)熱、放熱與全過程耦合系統(tǒng)增加的調(diào)峰裕度，%。

依據(jù)熱效率、調(diào)峰容量與調(diào)峰裕度指標(biāo)對(duì)燃煤發(fā)電-耦合系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，儲(chǔ)放熱過程交替進(jìn)行，也存在不儲(chǔ)熱、不放熱的過程。因此對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行過程中評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法應(yīng)盡可能準(zhǔn)確。

3.3 含耦合系統(tǒng)的電熱綜合調(diào)度模型

燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合系統(tǒng)旨在提升燃煤機(jī)組的調(diào)峰能力，使得電網(wǎng)為風(fēng)電、光電等可再生能源提供更多的消納空間。但由于我國電力市場(chǎng)處于集中調(diào)度環(huán)境下，沒有實(shí)時(shí)電價(jià)的引導(dǎo)[76]，要充分利用燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合系統(tǒng)消納可再生能源的收益，需要建立含耦合系統(tǒng)的電熱綜合調(diào)度模型，從系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。綜合系統(tǒng)調(diào)度模型包括目標(biāo)函數(shù)與調(diào)度約束。

學(xué)者們從多個(gè)角度建立了綜合系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)。崔楊等[77]構(gòu)建了以降低硫硝排放為目標(biāo)的含儲(chǔ)熱熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組與風(fēng)電聯(lián)合調(diào)度的目標(biāo)函數(shù)，同時(shí)在目標(biāo)函數(shù)中考慮了系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)成本。李守東等[78]建立了以風(fēng)電消納量最大和系統(tǒng)運(yùn)行成本最低為目標(biāo)的電熱聯(lián)合系統(tǒng)調(diào)度的目標(biāo)函數(shù)。戴遠(yuǎn)航等[79]提出了以不同風(fēng)電場(chǎng)景下聯(lián)合系統(tǒng)的收益期望為目標(biāo)函數(shù)的風(fēng)電-熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)合運(yùn)行調(diào)度模型。文獻(xiàn)[80]引入分時(shí)電價(jià)機(jī)制同時(shí)考慮了棄風(fēng)懲罰費(fèi)用，建立了以熱電廠和風(fēng)電場(chǎng)總收益為目標(biāo)函數(shù)的系統(tǒng)調(diào)度模型。

綜合系統(tǒng)調(diào)度模型中的調(diào)度約束包括系統(tǒng)約束、機(jī)組約束，儲(chǔ)熱方式的調(diào)度約束[81-82]。其中系統(tǒng)約束包括電力平衡約束、供熱約束、可再生能源出力約束(這里以風(fēng)電為例)(式(20)～(22))。機(jī)組約束包括機(jī)組的電功率約束、熱功率約束、爬坡速度約束(式(23)～(25))。儲(chǔ)熱方式的約束包括儲(chǔ)熱裝置的蓄、放熱能力約束、容量約束(式(26)～(27))。

1)電力平衡約束：

(20)

2)供熱約束：

(21)

3)風(fēng)電出力約束：

(22)

4)機(jī)組電功率約束：

(23)

式中，Pmin,i、Pmax,i分別為機(jī)組i最小、最大電功率；Ki為常數(shù)。

5)機(jī)組熱功率約束：

(24)

式中，hmax,i為機(jī)組熱功率最大值。

6)機(jī)組爬坡速率約束：

(25)

式中，Pup,i、Pdown,i為機(jī)組向上、向下爬坡速度約束。

7)儲(chǔ)熱裝置的蓄放熱能力約束：

(26)

8)儲(chǔ)熱裝置的容量約束：

(27)

式中，Ph,max為儲(chǔ)熱裝置的容量。

在系統(tǒng)約束條件上，加入系統(tǒng)某一指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)，共同構(gòu)成系統(tǒng)綜合調(diào)度模型。在電熱綜合調(diào)度模型中，燃煤機(jī)組與儲(chǔ)熱裝置的計(jì)算模型較準(zhǔn)確，但風(fēng)電等可再生能源的預(yù)測(cè)功率不準(zhǔn)確，這歸因于可再生能源的不確定性。預(yù)測(cè)誤差與儲(chǔ)熱系統(tǒng)的利用效率密切相關(guān)，針對(duì)特性地域的風(fēng)電預(yù)測(cè)模型應(yīng)經(jīng)過多場(chǎng)景驗(yàn)證，逐步優(yōu)化，盡可能減小預(yù)測(cè)誤差。以綜合模型作為調(diào)度系統(tǒng)合理安排配置儲(chǔ)熱后系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃的決策工具，達(dá)到提升綜合系統(tǒng)、消納可再生能源水平及移峰填谷的目標(biāo)，對(duì)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有重要意義。

4 結(jié)語與展望

可再生能源的發(fā)展為占據(jù)我國主要電力供應(yīng)的燃煤機(jī)組調(diào)節(jié)能力帶來了挑戰(zhàn)。燃煤機(jī)組深度調(diào)峰是解決新能源與傳統(tǒng)能源之間矛盾的主要措施。儲(chǔ)能技術(shù)利用其對(duì)熱能的靈活性存儲(chǔ)，最大化提高能源利用率。燃煤-儲(chǔ)能耦合技術(shù)通過熱電解耦，提升燃煤機(jī)組的調(diào)峰能力與靈活運(yùn)行特性，為新能源上網(wǎng)提供空間。燃煤發(fā)電機(jī)組仍是我國電力供應(yīng)的主要來源，燃煤發(fā)電-儲(chǔ)熱耦合技術(shù)在可再生能源快速發(fā)展的背景下有廣闊的發(fā)展?jié)摿Γ磥眈詈霞夹g(shù)發(fā)展可從以下4方面進(jìn)行：

1)提升熱水儲(chǔ)熱裝置循環(huán)運(yùn)行過程中的熱力性能。研究表明，隨循環(huán)次數(shù)的增加，熱水儲(chǔ)熱裝置的儲(chǔ)放熱效率不斷降低，斜溫層性能逐漸下降，因此可以進(jìn)行熱水儲(chǔ)熱裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，加強(qiáng)循環(huán)運(yùn)行過程中的斜溫層研究。

2)提升相變填充床儲(chǔ)熱裝置運(yùn)行過程中的斜溫層性能。由于填充床的存在，雖提升了儲(chǔ)能密度，但斜溫層性能弱于熱水儲(chǔ)熱，因此需在2者之間平衡，既保證較高的儲(chǔ)能密度，同時(shí)兼顧較好的斜溫層性能。

3)熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)在我國燃煤發(fā)電機(jī)組中目前還未實(shí)際應(yīng)用，研究多停留于數(shù)值模擬階段。熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)在燃煤發(fā)電機(jī)組中的取熱位置、取熱方式、放熱位置還需進(jìn)一步研究，旨在得到耦合系統(tǒng)高效的運(yùn)行方式。

4)電熱綜合調(diào)度模型中風(fēng)電等可再生能源的預(yù)測(cè)模型需進(jìn)一步完善?？稍偕茉创嬖诓淮_定性，預(yù)測(cè)誤差對(duì)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的運(yùn)行方式影響較大。因此不同地域的可再生能源電功率預(yù)測(cè)模型應(yīng)經(jīng)過多場(chǎng)景驗(yàn)證，減小預(yù)測(cè)誤差，從而提升耦合系統(tǒng)運(yùn)行效率。