车间布置设计,保证质量、去除浪费的起点!#六西格玛#
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01
一、车间布置设计的目的与重要性
1、目的:对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排,并决定车间、工段的长度、宽度、高度和建筑结构型式,以及各车间之间与工段之间的相互联系。
2、重要性:是工艺设计的重要组成部分,关系整个车间的命运。
3、依据:
①生产工艺流程图;
②物料衡算数据及物料性质、包括原料、半成品、成品、副产品的数量及性质;三废的数量及处理方法;
③设备资料,包括设备外形尺寸、重量。支撑形式、保温情况极其操作条件,设备一览表等;
④公用系统用量,供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管资料等;
⑤土建资料和劳动安全、防火、防爆资料;
⑥车间组织及定员资料;
⑦厂区总平面布置,包括本车间与其它生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系,厂内人流物流的情况与数量;
⑧有关布置方面的一些规范资料。
4、组成 :
①工厂组成:生产车间、辅助车间、动力车间、仓库和堆场部分、三废治理部分、厂前区行政福利部分。
②工厂生产车间的内部组成:
生产、辅助、生活等三部分;
生产部分:原料工段、生产工段、成品工段、回收工段等;
辅助部分:通风空调室、变电配电室、车间化验室、控制室等;
生活行政部分:其中包括车间办公室、会议室、更衣室、休息室、浴室以及厕所等。
二、车间布置设计的原则与内容
1、车间布置设计的原则
要求:技术先进、经济合理、节省投资、操作维修方便、设备排列简洁、紧凑、整齐、美观。
(1)车间布置应符合生产工艺要求的原则
(2)车间布置应符合生产操作要求的原则
①每一个设备要考虑一定的位置。
②设备布置应考虑为操作工人能管理多台设备或多种设备创造条件。
③设备布置不宜过挤或过松,宜尽量对称紧凑,排列整齐,充分利用空间。
④要考虑相同设备或相似设备互相使用的可能性和方便性
⑤设备的自动测量仪表要集中控制,阀门控制集中,便于工人操作。
(3)车间布置应符合设备安装、检修要求的原则
①根据设备大小及结构,考虑设备安装、检修及拆卸所需要的空间和面积;
②满足设备能顺利进出车间的要求;
③通过楼层的设备,楼面上要设置吊装空;
④考虑设备的检修和拆卸以及运送所需要的起重运输设备。
(4)车间布置应符合厂房建筑要求的原则
①凡笨重设备或运转时会产生很大振动的设备应布置在厂房的底层;
②有剧烈振动的设备,其操作台不得与建筑物的柱子、墙连在一起;
③设备布置时,要避开建筑的柱子以及主梁;
④厂房操作台要统一考虑;
⑤设备不应该布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处;
⑥在厂房的大门或楼梯旁布置设备时,要求不影响开门和行人出入;
⑦在不严重影响工艺流程顺序的原则下,将较高设备尽量集中布置。
(5)车间布置应符合节约建设投资要求的原则
①可露天或半露天的设备,尽量采用半露天或露天设计;
②厂房采用非高层化设计;
③工艺管道集中布置,减少管线投资和节约能耗;
④尽量采用一般的土建结构;
⑤设备的操作面尽可能与通道安排在同一侧。
(6)车间布置应符合安全、卫生和防腐蚀的要求
①工厂车间卫生是正常生产的首要环节;
②要为工人操作创造良好的安全卫生条件;
③易燃易爆车间要考虑方便工人疏散和防火灭火措施;
④凡产生腐蚀性介质的设备,其基础、设备周围地面、墙、柱都要采取防护措施。
(7)车间布置应符合生产发展的要求。
2、车间布置设计的内容
车间布置设计的内容可分为厂房布置和设备布置。厂房布置是对整个车间的厂房和各个组成部分,按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面布置和安排;设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素,把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。
(1)车间布置设计时重点考虑的问题:
①最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求
②充分有效地利用本车间的建筑面积和建筑体积
③为将来的发展和厂房扩建留有余地
④劳动安全与工业卫生设计符合有关的规范和规定
⑤与总体设计相配合,力求做到与相关车间连接方便,布置紧凑,运输距离短
⑥避免人流和物流平面交叉
⑦充分注意建厂地区的气象、地质、水文等条件对车间工艺布置的特殊要求
⑧征求和了解其它专业对车间工艺布置的特殊要求
(2)厂房布置:
①厂房布置通常采用集中式布置和分散式布置两种形式,厂房布置主要有平面布置和立面布置
②厂房的平面布置主要是确定厂房面积和柱网布置,包括:生产区域的划分、生产线的组织、厂房面积的组成。
厂房平面布置的要求:
a、合理规划厂房出入门口、通道、楼梯和过桥的位置
b、各种地下建筑物如排水沟、电缆沟、工艺设备管道的地沟、地坑等应统一考虑。合理安排,节约基建工程量,并且避免与建筑物基础及设备基础发生矛盾。
c、厂房平面布置应力求规整。
d、根据生产过程的特点和要求,有些工序需留足必须的储存、堆放面积
e、可在露天设置设备,节约投资
③厂房立面布置即空间布置,主要确定厂房的高度和层数,厂房立面布置应力求简单,避免层数过多和层高过高,厂房的立面布置应注意整齐、美观。
(3)设备布置:
设备布置就是把车间内的各种设备按照工艺流程要求加以定位,除了主机设备外,还包括附属设备,工艺管道,检修设备。
主要设备要与厂房建筑的主要柱网相对定位,设备与设备之间也要相对定位,设备布置主要取决于生产流程和设备安装和操作检修的需要,同时也要考虑其它专业对布置的要求。
设备布置要求:
a、重型设备以及在运转中产生较大振动的设备要有一段间隔
b、工艺管道应尽量集中布置,力求管线最短,转弯最少且布置整齐
c、设备沿墙布置时,应注意不要影响门窗的开启,不妨碍厂房的采光和通风
d、为安装与检修时调运设备或部件或在日常生产中吊运其它物件,通常在楼板上设置吊物孔,各层楼板的吊物孔一般上下对正,可贯通吊运
e、在设备上方不设置永久性起重设施时,应预留足够的空间和面积,以架设临时起重装备。
02
1、车间布置设计的步骤与方法
(1)准备资料
①管道仪表流程图;
②设备一览表(包括设备外形尺寸、重量、支撑形式及保温情况);
③厂区总平面布置图(包括本车间同其他生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系,厂内人流物流的情况与数量)。
④有关规划和标准
(2)确定各工段的布置方式
①露天布置
优点:建筑投资少、用地少省,利于安装和检修,通风、防火、防爆等。化工厂的设备布置优先考虑露天布置。
缺点:操作条件差,自控要求高,受大气影响等。
②室内布置
优点:气候影响小,劳动条件好,适应于小型化工装置、间歇操作、操作频繁、在气温较低的 地区或有特殊要求的设备。
缺点:建筑造价较高。
(3)确定厂房布置和设备布置方案
采用按流程布置和同类设备集中布置的方案。同时注意车间内交通、运输和人行通道以及维修场地与空间的安排。
(4)绘制车间布置草图
将厂房和所有设备按1:100或1:50绘于图上,经反复调整确定最经济合理的方案。
(5)绘制车间设备布置图
2、厂房布置设计
车间整体布局根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形及地址条件,可采用以下两种方式布置:
①规模较小的车间,各工段联系紧密,生产特点无显著差异时,可将车间的生产、辅助、生活部门集中布置在一幢厂房内。
②生产规模较大,各工段生产有显著差异,需要严格分开,应采用分散式厂房。
(1)厂房平面设计方案
①直通(I型)管廊长条布置
②L形、T形管廊布置
③厂房的宽度
•单层厂房不宜超过30m,多层厂房不宜超过24m,常用宽度有9m、12m、14.4 m、15m、18m、24m、30m等。
•单层厂房常为单跨,即跨度等于厂房宽度,厂房内没有柱子。
•多层厂房宽度为6m时,可不设柱子,跨度为9m以上时,厂房中间需要立柱,两柱间距离为跨度,常用跨度为6m。
•如宽度为12m、14.4m、15m、18m的厂房,常分为6-6、6-2.4-6、6-3-6、6-6-6的形式。
•一般车间的短边(即宽度)常为2~3跨,长边则根据生产规模及工艺要求决定。
•车间布置还要考虑厂房安全出入口,一般不应少于两个。
(2)厂房立面布置方案
①厂房高度:考虑设备高低、安装位置、检修要求及安全卫生。
②框架或砖混多层厂房,多用 5m、6m,最低≮ 4.5m,每层尽量相同。
③有高温、有毒气体厂房,应适当加高或设置拔风式气楼(天窗),以利于自然通风,采光及散热。
(3)厂房布置设计注意问题
①厂房设计首先应满足生产工艺的要求,顺应生产工艺的顺序;路线最短,占地最少,投资最低。
②厂房设计时应考虑到重型设备或震动性设备如:压缩机、大型离心机等,尽量布置在底层,在必须布置在楼上时,应布置在梁上。
③操作平台应尽量统一设计,以免平台较多时,平台支柱零乱繁杂,厂房内构筑物过多,占用过多的面积。
④厂房的进出口、通道、楼梯位置要安排好,大门宽度要比最大设备宽出0.2米以上,当设备太高、太宽时,可与土建专业协商,预留安装孔解决,当需要有运输设备进出厂房时,厂房必须有一个门的宽度比满载的运输设备宽0.5米,高0.4米以上。
⑤注意安全,一般层高不宜少于3.2米(单层),楼层、平台要有安全出口。
2、设备布置设计的步骤
(1)熟悉掌握有关图纸、资料 在进行设备布置设计前,通过有关图纸资料(工艺流程图、厂房建筑图、设备一览表等),熟悉工艺过程的特点,设备的种类和数量、设备的工艺特性和主要尺寸、设备安装高低位置的要求、厂房建筑的基本结构等等情况,以便着手设计。
(2)确定厂房的整体布置(分离式或集中式)。根据设备的形状、大小、数量确定厂房的轮廓、跨度、层数、柱间距等。确定生产用厂房及部位。
(3)认真考虑设备布置的原则,应满足各方面的要求。
(4)绘制设备布置草图。从第一层的平面布置入手。先绘出厂房外形轮廓,再在轮廓内进行布置。
在设备较多时用硬纸剪成装置外形,以便随意移动,反复布置,也可采用立体模型布置法。在进行设备布置时,可搞出几个方案,反复评比,选出较理想的方案,绘出设备草图。
(5)绘制正式设备布置图。根据设备布置草图,考虑以下因素加以修改:总管排列的位置,做到管路短而顺;检查各设备基础大小,设备安装、起重、检修的可能性;设备支架的外形、结构,常用设备的安全距离;外管及上、下水管进、出车间的位置;操作平台、局部平台的位置大小等。
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01
一、车间布置设计的目的与重要性
1、目的:对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排,并决定车间、工段的长度、宽度、高度和建筑结构型式,以及各车间之间与工段之间的相互联系。
2、重要性:是工艺设计的重要组成部分,关系整个车间的命运。
3、依据:
①生产工艺流程图;
②物料衡算数据及物料性质、包括原料、半成品、成品、副产品的数量及性质;三废的数量及处理方法;
③设备资料,包括设备外形尺寸、重量。支撑形式、保温情况极其操作条件,设备一览表等;
④公用系统用量,供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管资料等;
⑤土建资料和劳动安全、防火、防爆资料;
⑥车间组织及定员资料;
⑦厂区总平面布置,包括本车间与其它生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系,厂内人流物流的情况与数量;
⑧有关布置方面的一些规范资料。
4、组成 :
①工厂组成:生产车间、辅助车间、动力车间、仓库和堆场部分、三废治理部分、厂前区行政福利部分。
②工厂生产车间的内部组成:
生产、辅助、生活等三部分;
生产部分:原料工段、生产工段、成品工段、回收工段等;
辅助部分:通风空调室、变电配电室、车间化验室、控制室等;
生活行政部分:其中包括车间办公室、会议室、更衣室、休息室、浴室以及厕所等。
二、车间布置设计的原则与内容
1、车间布置设计的原则
要求:技术先进、经济合理、节省投资、操作维修方便、设备排列简洁、紧凑、整齐、美观。
(1)车间布置应符合生产工艺要求的原则
(2)车间布置应符合生产操作要求的原则
①每一个设备要考虑一定的位置。
②设备布置应考虑为操作工人能管理多台设备或多种设备创造条件。
③设备布置不宜过挤或过松,宜尽量对称紧凑,排列整齐,充分利用空间。
④要考虑相同设备或相似设备互相使用的可能性和方便性
⑤设备的自动测量仪表要集中控制,阀门控制集中,便于工人操作。
(3)车间布置应符合设备安装、检修要求的原则
①根据设备大小及结构,考虑设备安装、检修及拆卸所需要的空间和面积;
②满足设备能顺利进出车间的要求;
③通过楼层的设备,楼面上要设置吊装空;
④考虑设备的检修和拆卸以及运送所需要的起重运输设备。
(4)车间布置应符合厂房建筑要求的原则
①凡笨重设备或运转时会产生很大振动的设备应布置在厂房的底层;
②有剧烈振动的设备,其操作台不得与建筑物的柱子、墙连在一起;
③设备布置时,要避开建筑的柱子以及主梁;
④厂房操作台要统一考虑;
⑤设备不应该布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处;
⑥在厂房的大门或楼梯旁布置设备时,要求不影响开门和行人出入;
⑦在不严重影响工艺流程顺序的原则下,将较高设备尽量集中布置。
(5)车间布置应符合节约建设投资要求的原则
①可露天或半露天的设备,尽量采用半露天或露天设计;
②厂房采用非高层化设计;
③工艺管道集中布置,减少管线投资和节约能耗;
④尽量采用一般的土建结构;
⑤设备的操作面尽可能与通道安排在同一侧。
(6)车间布置应符合安全、卫生和防腐蚀的要求
①工厂车间卫生是正常生产的首要环节;
②要为工人操作创造良好的安全卫生条件;
③易燃易爆车间要考虑方便工人疏散和防火灭火措施;
④凡产生腐蚀性介质的设备,其基础、设备周围地面、墙、柱都要采取防护措施。
(7)车间布置应符合生产发展的要求。
2、车间布置设计的内容
车间布置设计的内容可分为厂房布置和设备布置。厂房布置是对整个车间的厂房和各个组成部分,按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面布置和安排;设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素,把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。
(1)车间布置设计时重点考虑的问题:
①最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求
②充分有效地利用本车间的建筑面积和建筑体积
③为将来的发展和厂房扩建留有余地
④劳动安全与工业卫生设计符合有关的规范和规定
⑤与总体设计相配合,力求做到与相关车间连接方便,布置紧凑,运输距离短
⑥避免人流和物流平面交叉
⑦充分注意建厂地区的气象、地质、水文等条件对车间工艺布置的特殊要求
⑧征求和了解其它专业对车间工艺布置的特殊要求
(2)厂房布置:
①厂房布置通常采用集中式布置和分散式布置两种形式,厂房布置主要有平面布置和立面布置
②厂房的平面布置主要是确定厂房面积和柱网布置,包括:生产区域的划分、生产线的组织、厂房面积的组成。
厂房平面布置的要求:
a、合理规划厂房出入门口、通道、楼梯和过桥的位置
b、各种地下建筑物如排水沟、电缆沟、工艺设备管道的地沟、地坑等应统一考虑。合理安排,节约基建工程量,并且避免与建筑物基础及设备基础发生矛盾。
c、厂房平面布置应力求规整。
d、根据生产过程的特点和要求,有些工序需留足必须的储存、堆放面积
e、可在露天设置设备,节约投资
③厂房立面布置即空间布置,主要确定厂房的高度和层数,厂房立面布置应力求简单,避免层数过多和层高过高,厂房的立面布置应注意整齐、美观。
(3)设备布置:
设备布置就是把车间内的各种设备按照工艺流程要求加以定位,除了主机设备外,还包括附属设备,工艺管道,检修设备。
主要设备要与厂房建筑的主要柱网相对定位,设备与设备之间也要相对定位,设备布置主要取决于生产流程和设备安装和操作检修的需要,同时也要考虑其它专业对布置的要求。
设备布置要求:
a、重型设备以及在运转中产生较大振动的设备要有一段间隔
b、工艺管道应尽量集中布置,力求管线最短,转弯最少且布置整齐
c、设备沿墙布置时,应注意不要影响门窗的开启,不妨碍厂房的采光和通风
d、为安装与检修时调运设备或部件或在日常生产中吊运其它物件,通常在楼板上设置吊物孔,各层楼板的吊物孔一般上下对正,可贯通吊运
e、在设备上方不设置永久性起重设施时,应预留足够的空间和面积,以架设临时起重装备。
02
1、车间布置设计的步骤与方法
(1)准备资料
①管道仪表流程图;
②设备一览表(包括设备外形尺寸、重量、支撑形式及保温情况);
③厂区总平面布置图(包括本车间同其他生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系,厂内人流物流的情况与数量)。
④有关规划和标准
(2)确定各工段的布置方式
①露天布置
优点:建筑投资少、用地少省,利于安装和检修,通风、防火、防爆等。化工厂的设备布置优先考虑露天布置。
缺点:操作条件差,自控要求高,受大气影响等。
②室内布置
优点:气候影响小,劳动条件好,适应于小型化工装置、间歇操作、操作频繁、在气温较低的 地区或有特殊要求的设备。
缺点:建筑造价较高。
(3)确定厂房布置和设备布置方案
采用按流程布置和同类设备集中布置的方案。同时注意车间内交通、运输和人行通道以及维修场地与空间的安排。
(4)绘制车间布置草图
将厂房和所有设备按1:100或1:50绘于图上,经反复调整确定最经济合理的方案。
(5)绘制车间设备布置图
2、厂房布置设计
车间整体布局根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形及地址条件,可采用以下两种方式布置:
①规模较小的车间,各工段联系紧密,生产特点无显著差异时,可将车间的生产、辅助、生活部门集中布置在一幢厂房内。
②生产规模较大,各工段生产有显著差异,需要严格分开,应采用分散式厂房。
(1)厂房平面设计方案
①直通(I型)管廊长条布置
②L形、T形管廊布置
③厂房的宽度
•单层厂房不宜超过30m,多层厂房不宜超过24m,常用宽度有9m、12m、14.4 m、15m、18m、24m、30m等。
•单层厂房常为单跨,即跨度等于厂房宽度,厂房内没有柱子。
•多层厂房宽度为6m时,可不设柱子,跨度为9m以上时,厂房中间需要立柱,两柱间距离为跨度,常用跨度为6m。
•如宽度为12m、14.4m、15m、18m的厂房,常分为6-6、6-2.4-6、6-3-6、6-6-6的形式。
•一般车间的短边(即宽度)常为2~3跨,长边则根据生产规模及工艺要求决定。
•车间布置还要考虑厂房安全出入口,一般不应少于两个。
(2)厂房立面布置方案
①厂房高度:考虑设备高低、安装位置、检修要求及安全卫生。
②框架或砖混多层厂房,多用 5m、6m,最低≮ 4.5m,每层尽量相同。
③有高温、有毒气体厂房,应适当加高或设置拔风式气楼(天窗),以利于自然通风,采光及散热。
(3)厂房布置设计注意问题
①厂房设计首先应满足生产工艺的要求,顺应生产工艺的顺序;路线最短,占地最少,投资最低。
②厂房设计时应考虑到重型设备或震动性设备如:压缩机、大型离心机等,尽量布置在底层,在必须布置在楼上时,应布置在梁上。
③操作平台应尽量统一设计,以免平台较多时,平台支柱零乱繁杂,厂房内构筑物过多,占用过多的面积。
④厂房的进出口、通道、楼梯位置要安排好,大门宽度要比最大设备宽出0.2米以上,当设备太高、太宽时,可与土建专业协商,预留安装孔解决,当需要有运输设备进出厂房时,厂房必须有一个门的宽度比满载的运输设备宽0.5米,高0.4米以上。
⑤注意安全,一般层高不宜少于3.2米(单层),楼层、平台要有安全出口。
2、设备布置设计的步骤
(1)熟悉掌握有关图纸、资料 在进行设备布置设计前,通过有关图纸资料(工艺流程图、厂房建筑图、设备一览表等),熟悉工艺过程的特点,设备的种类和数量、设备的工艺特性和主要尺寸、设备安装高低位置的要求、厂房建筑的基本结构等等情况,以便着手设计。
(2)确定厂房的整体布置(分离式或集中式)。根据设备的形状、大小、数量确定厂房的轮廓、跨度、层数、柱间距等。确定生产用厂房及部位。
(3)认真考虑设备布置的原则,应满足各方面的要求。
(4)绘制设备布置草图。从第一层的平面布置入手。先绘出厂房外形轮廓,再在轮廓内进行布置。
在设备较多时用硬纸剪成装置外形,以便随意移动,反复布置,也可采用立体模型布置法。在进行设备布置时,可搞出几个方案,反复评比,选出较理想的方案,绘出设备草图。
(5)绘制正式设备布置图。根据设备布置草图,考虑以下因素加以修改:总管排列的位置,做到管路短而顺;检查各设备基础大小,设备安装、起重、检修的可能性;设备支架的外形、结构,常用设备的安全距离;外管及上、下水管进、出车间的位置;操作平台、局部平台的位置大小等。
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【新型储能,大型“充电宝”怎么建?】用电低谷时,利用电能将空气压缩到盐穴中;用电高峰时,再释放空气,推动空气透平发电。在江苏金坛盐穴压缩空气储能项目,地下千米的盐穴化身大型“充电宝”,一个储能周期可存储电量30万度,相当于6万居民一天的用电量。
这种压缩空气储能是新型储能“家族”中的一员。日前,国家发展改革委、国家能源局印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》(以下简称《实施方案》)提出,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。
新型储能究竟是什么?“十四五”时期要如何发展?记者进行了采访。
既能平滑不稳定的风电光伏,也能配合常规火电等参与电力系统调峰调频
通常来说,新型储能是指除抽水蓄能以外的新型储能技术,包括新型锂离子电池、液流电池、飞轮、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等。
为什么要高质量、规模化发展新型储能?这是当前新能源开发规模快速增加、负荷峰谷差持续拉大背景下,提升电力系统调节能力、保障电力系统安全运行的必然需求。
要知道,风电、光伏都是“看天吃饭”,其发电具有波动性、间歇性,“极热无风”“极寒无光”。随着未来大规模、高比例应用,再加上煤电面临转型、新增装机规模趋缓,如果遇到无风无光、阴冷冰冻的极端天气,风电光伏发电出力大减,电力供应由谁来保障?
储能的作用可以通俗理解为“充电宝”, 风电、光伏大发时或者用电低谷时充电,风光出力小或者用电高峰时放电。既能平滑不稳定的光伏发电和风电,提高可再生能源占比,也能配合常规火电、核电等电源,为电力系统运行提供调峰调频等辅助服务,提高电力系统的灵活性。
3月20日,位于浙江绍兴的35千伏红星变电站内,最后4台集装箱式电池组被吊装至预定位置。至此,浙江首个35千伏电网侧直挂式储能电站进入并网投运倒计时。“储能电站的最大功率为6兆瓦,可支持约3000台家用2匹空调同时工作2小时。”国网绍兴市上虞区供电公司副总工程师陈岳峰介绍,根据测算,储能电站建成后,上虞220千伏道墟变电站的峰谷差率将从现在的43.5%降至35.4%,有助于削峰填谷、平滑负荷曲线。
建设周期短,选址简单灵活,调节能力强
“新型储能建设周期短、选址简单灵活、调节能力强,与新能源开发消纳的匹配性较好,优势逐渐凸显,加快推进先进储能技术规模化应用势在必行。”国家能源局有关负责人介绍。
看建设周期,抽水蓄能电站建设周期通常为6至8年,新型储能中的电化学储能项目建设周期为3至6个月,新型压缩空气储能项目建设周期一般为1.5至2年。
看选址和应用场景,“抽水蓄能电站选址往往需要找地势落差较大的地方,但容量效益强、单站规模大,适宜电网侧大规模、系统级应用;新型储能单站体量可大可小,环境适应性强,能够灵活部署于电源、电网和用户侧等各类应用场景,可以作为抽水蓄能的增量补充。”国网能源研究院新能源与统计研究所副所长黄碧斌介绍。
再看调节能力,新型电化学储能的反应速度快,可以做到毫秒至秒级的响应。
国家能源局有关负责人介绍,“十三五”以来,我国新型储能实现由研发示范向商业化初期过渡,实现了实质性进步。锂离子电池、压缩空气储能等技术已达到世界领先水平,2021年底新型储能累计装机超过400万千瓦。
以电化学储能技术为例,近年来,电池安全性、循环寿命和能量密度等关键技术指标得到大幅提升,应用成本快速下降。“近5年,锂电池能量密度提高了1倍以上、循环寿命提高了2至3倍、应用成本下降超过60%。”黄碧斌举例。
未来,新型储能的发展空间广阔。中科院电工研究所储能技术研究组组长陈永翀说,尽管我国的储能装机规模世界第一,但储能与风电光伏新能源装机规模的比例(简称“储新比”)不到7%;相对而言,其他国家和地区的平均储新比已达15.8%。随着新能源发电规模的快速增加,我国储新比还有很大的增长空间。
鼓励不同技术路线,“高安全、低成本、可持续”是共同目标
《实施方案》提出“市场主导、有序发展”的基本原则,明确新型储能独立市场地位,并提出充分发挥市场在资源配置中的决定性作用。“过去,新型储能更多是作为火电厂的辅助参与调频,明确独立市场地位后,未来结合电价政策的出台,新型储能可以独立参与并网调度、交易结算等,有利于加快新型储能的市场化步伐。”陈永翀说。
新型储能优势颇多、迎来发展机遇,但在业内看来,未来规模化、产业化、市场化发展,至少有安全和成本“两道坎”要跨过。
安全是新型储能发展的底线。“目前锂电储能系统还没有达到本质安全的目标,管控不当的话有燃烧爆炸风险。”陈永翀认为,未来需要发展本质安全技术,即在电池热失控之前就要做到内部安全可控,不能依赖热失控后的外部消防措施。黄碧斌认为,新型储能模块、电池柜等方面的安全标准、安全风险评估流程尚需完善和规范。
对此,《实施方案》提出,加强新型储能安全风险防范,明确新型储能产业链各环节安全责任主体,建立健全新型储能技术标准、管理、监测、评估体系,保障新型储能项目建设运行的全过程安全。
成本方面,以目前占据主流的电化学储能为例,黄碧斌介绍,按照现在普遍的成本计算,即使日均两充两放,全寿命周期单次充放度电成本超过0.5元/千瓦时。不仅如此,加大安全投入也会增加储能项目成本。他建议,面向电力系统应用场景需求,加快推动长寿命、低成本、高安全、高效率的先进电化学储能材料,以及大容量、长时间的新型储能技术研发。
同时,还要加快建立新型储能价格等成本疏导机制。“当前有关部门已出台加快推动新型储能发展的指导意见、‘十四五’实施方案等,鼓励储能项目通过电力市场疏导成本、获取收益。但目前参与市场的准入条件、交易机制等细则尚未明确,各侧储能缺乏成熟的商业模式,企业安装储能的积极性并不高。”黄碧斌建议,进一步细化电网侧独立储能参与市场机制,完善电网侧替代性储能价格疏导机制,完善峰谷电价、尖峰电价政策,优化峰谷电价价差,为用户侧储能发展创造空间。
除了安全和成本问题,陈永翀认为,当前新型储能发展还面临一些问题,例如一些地方要求新能源强制配套储能,但新能源配储比例不科学;新型储能调用少、利用率低,需要进一步明确新型储能系统的并网接入和调度标准等。
新型储能的技术路线呈现多元化,国家能源局有关负责人介绍,《实施方案》对新型储能技术创新加强战略性布局和系统性谋划,提出研发储备技术方向,鼓励不同技术路线“百花齐放”,同时兼顾创新资源的优化配置,“此外,还要坚持示范先行的原则,积极开展技术创新、健全市场体系和政策机制方面的试点示范,通过示范应用带动技术进步和产业升级。”
“目前建设的新型储能项目80%以上都是锂离子电池,占比最高;其他类型,例如液流电池、铅酸电池、储热蓄冷等占比较小。锂电储能综合性能较好,但仍需进一步解决安全问题和资源回收问题;液流电池安全,也方便回收再生,但系统成本较高。”陈永翀认为,储能应用场景很丰富,每种场景的性能要求各不相同,有的对功率要求高、有的对容量需求大,储能技术各有特点,未来多种储能路线将并行发展。
“尽管如此,‘高安全、低成本、可持续’是所有储能技术发展的共同目标。要加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的绿色储能技术创新体系。”陈永翀说。
(来源:人民日报 丁怡婷 制图:汪哲平)
这种压缩空气储能是新型储能“家族”中的一员。日前,国家发展改革委、国家能源局印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》(以下简称《实施方案》)提出,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。
新型储能究竟是什么?“十四五”时期要如何发展?记者进行了采访。
既能平滑不稳定的风电光伏,也能配合常规火电等参与电力系统调峰调频
通常来说,新型储能是指除抽水蓄能以外的新型储能技术,包括新型锂离子电池、液流电池、飞轮、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等。
为什么要高质量、规模化发展新型储能?这是当前新能源开发规模快速增加、负荷峰谷差持续拉大背景下,提升电力系统调节能力、保障电力系统安全运行的必然需求。
要知道,风电、光伏都是“看天吃饭”,其发电具有波动性、间歇性,“极热无风”“极寒无光”。随着未来大规模、高比例应用,再加上煤电面临转型、新增装机规模趋缓,如果遇到无风无光、阴冷冰冻的极端天气,风电光伏发电出力大减,电力供应由谁来保障?
储能的作用可以通俗理解为“充电宝”, 风电、光伏大发时或者用电低谷时充电,风光出力小或者用电高峰时放电。既能平滑不稳定的光伏发电和风电,提高可再生能源占比,也能配合常规火电、核电等电源,为电力系统运行提供调峰调频等辅助服务,提高电力系统的灵活性。
3月20日,位于浙江绍兴的35千伏红星变电站内,最后4台集装箱式电池组被吊装至预定位置。至此,浙江首个35千伏电网侧直挂式储能电站进入并网投运倒计时。“储能电站的最大功率为6兆瓦,可支持约3000台家用2匹空调同时工作2小时。”国网绍兴市上虞区供电公司副总工程师陈岳峰介绍,根据测算,储能电站建成后,上虞220千伏道墟变电站的峰谷差率将从现在的43.5%降至35.4%,有助于削峰填谷、平滑负荷曲线。
建设周期短,选址简单灵活,调节能力强
“新型储能建设周期短、选址简单灵活、调节能力强,与新能源开发消纳的匹配性较好,优势逐渐凸显,加快推进先进储能技术规模化应用势在必行。”国家能源局有关负责人介绍。
看建设周期,抽水蓄能电站建设周期通常为6至8年,新型储能中的电化学储能项目建设周期为3至6个月,新型压缩空气储能项目建设周期一般为1.5至2年。
看选址和应用场景,“抽水蓄能电站选址往往需要找地势落差较大的地方,但容量效益强、单站规模大,适宜电网侧大规模、系统级应用;新型储能单站体量可大可小,环境适应性强,能够灵活部署于电源、电网和用户侧等各类应用场景,可以作为抽水蓄能的增量补充。”国网能源研究院新能源与统计研究所副所长黄碧斌介绍。
再看调节能力,新型电化学储能的反应速度快,可以做到毫秒至秒级的响应。
国家能源局有关负责人介绍,“十三五”以来,我国新型储能实现由研发示范向商业化初期过渡,实现了实质性进步。锂离子电池、压缩空气储能等技术已达到世界领先水平,2021年底新型储能累计装机超过400万千瓦。
以电化学储能技术为例,近年来,电池安全性、循环寿命和能量密度等关键技术指标得到大幅提升,应用成本快速下降。“近5年,锂电池能量密度提高了1倍以上、循环寿命提高了2至3倍、应用成本下降超过60%。”黄碧斌举例。
未来,新型储能的发展空间广阔。中科院电工研究所储能技术研究组组长陈永翀说,尽管我国的储能装机规模世界第一,但储能与风电光伏新能源装机规模的比例(简称“储新比”)不到7%;相对而言,其他国家和地区的平均储新比已达15.8%。随着新能源发电规模的快速增加,我国储新比还有很大的增长空间。
鼓励不同技术路线,“高安全、低成本、可持续”是共同目标
《实施方案》提出“市场主导、有序发展”的基本原则,明确新型储能独立市场地位,并提出充分发挥市场在资源配置中的决定性作用。“过去,新型储能更多是作为火电厂的辅助参与调频,明确独立市场地位后,未来结合电价政策的出台,新型储能可以独立参与并网调度、交易结算等,有利于加快新型储能的市场化步伐。”陈永翀说。
新型储能优势颇多、迎来发展机遇,但在业内看来,未来规模化、产业化、市场化发展,至少有安全和成本“两道坎”要跨过。
安全是新型储能发展的底线。“目前锂电储能系统还没有达到本质安全的目标,管控不当的话有燃烧爆炸风险。”陈永翀认为,未来需要发展本质安全技术,即在电池热失控之前就要做到内部安全可控,不能依赖热失控后的外部消防措施。黄碧斌认为,新型储能模块、电池柜等方面的安全标准、安全风险评估流程尚需完善和规范。
对此,《实施方案》提出,加强新型储能安全风险防范,明确新型储能产业链各环节安全责任主体,建立健全新型储能技术标准、管理、监测、评估体系,保障新型储能项目建设运行的全过程安全。
成本方面,以目前占据主流的电化学储能为例,黄碧斌介绍,按照现在普遍的成本计算,即使日均两充两放,全寿命周期单次充放度电成本超过0.5元/千瓦时。不仅如此,加大安全投入也会增加储能项目成本。他建议,面向电力系统应用场景需求,加快推动长寿命、低成本、高安全、高效率的先进电化学储能材料,以及大容量、长时间的新型储能技术研发。
同时,还要加快建立新型储能价格等成本疏导机制。“当前有关部门已出台加快推动新型储能发展的指导意见、‘十四五’实施方案等,鼓励储能项目通过电力市场疏导成本、获取收益。但目前参与市场的准入条件、交易机制等细则尚未明确,各侧储能缺乏成熟的商业模式,企业安装储能的积极性并不高。”黄碧斌建议,进一步细化电网侧独立储能参与市场机制,完善电网侧替代性储能价格疏导机制,完善峰谷电价、尖峰电价政策,优化峰谷电价价差,为用户侧储能发展创造空间。
除了安全和成本问题,陈永翀认为,当前新型储能发展还面临一些问题,例如一些地方要求新能源强制配套储能,但新能源配储比例不科学;新型储能调用少、利用率低,需要进一步明确新型储能系统的并网接入和调度标准等。
新型储能的技术路线呈现多元化,国家能源局有关负责人介绍,《实施方案》对新型储能技术创新加强战略性布局和系统性谋划,提出研发储备技术方向,鼓励不同技术路线“百花齐放”,同时兼顾创新资源的优化配置,“此外,还要坚持示范先行的原则,积极开展技术创新、健全市场体系和政策机制方面的试点示范,通过示范应用带动技术进步和产业升级。”
“目前建设的新型储能项目80%以上都是锂离子电池,占比最高;其他类型,例如液流电池、铅酸电池、储热蓄冷等占比较小。锂电储能综合性能较好,但仍需进一步解决安全问题和资源回收问题;液流电池安全,也方便回收再生,但系统成本较高。”陈永翀认为,储能应用场景很丰富,每种场景的性能要求各不相同,有的对功率要求高、有的对容量需求大,储能技术各有特点,未来多种储能路线将并行发展。
“尽管如此,‘高安全、低成本、可持续’是所有储能技术发展的共同目标。要加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的绿色储能技术创新体系。”陈永翀说。
(来源:人民日报 丁怡婷 制图:汪哲平)
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恭喜东哥!!!!!!
虽然我每次看男双都提心吊胆[允悲]
小胖头还有很大的进步空间!继续磨合加油!
Anyway!明天的单打半决赛和后天的决赛要稳稳的!今天的比赛看下来!发现我的心脏真的脆弱得不行!默默暗示自己要相信东哥!因为你是樊振东!!!
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