带储热的调峰供热系统及控制方法技术领域
本发明涉及储能技术，具体地，涉及带储热的调峰供热系统及控制方法。
背景技术
近年来，随着人民生活水平的提高和电力负荷的快速增长，电网负荷峰谷差逐
步增大，与此同时，随机性、波动性、不可调度性的可再生能源大规模并网，导致
电网的调峰问题更加突出，也给电力调度造成一系列的困难。电力系统中电源及输
配电设备均按照电网高峰负荷规划建设，但电网高峰负荷持续时间较短，导致为满
足高峰负荷需求而规划建设的电力设备资产利用率较低。研究解决电网调峰问题、
提高资产利用率是现阶段电网建设面临的一个重要课题。
国家在“十三五”发展规划纲要中明确指出：加强储能和智能电网建设，发展
分布式能源，推行节能低碳电力调度。储能技术的成功问世，使上述问题得以缓解。
但传统储能技术大多采用电池储能的方式，而电池储能的高成本性导致电池储能技
术难以得到大规模化的应用。
我国大多数地区都存在峰谷电差价，比如上海的峰谷电差价就有3倍左右，因
此利用储能技术和低价电价供热，不仅可以削峰填谷，同时还可获得不错的收益。
经检索，发现如下相关检索结果。
相关检索结果1：
申请(专利)号：CN201310346309.1 名称：太阳能热媒锅炉
摘要：该专利文献属于太阳能的领域，尤其是太阳能热媒锅炉。太阳能热媒锅
炉，包括，地下热媒库保温层(45)、地下热媒库热媒仓(46)、地下热媒库冷媒仓(47)、
热媒锅炉(48)、热媒循环泵(409)、蒸汽输出管(410)、安全阀(411)、水位显视管
(412)、回气装置(413)、自动供水阀(414)、带自动阀热媒泵出支管(415)、冷媒回
流管(419)、热媒盘管输入端(417)、热媒盘管回流端(418)、热媒锅炉保温层(416)
及补水管(420)；该专利文献声明其热媒锅炉(48)采用冷媒式太阳板(40)产生的高
达350℃的热媒工质作为加热能源，所述的热媒工质(421)储存于大型地下热媒库热
媒仓(46)中，保障热媒锅炉(48)能连续产生蒸汽，所述的热媒锅炉(48)比常规锅炉
的优势在于不设烟囱、不用燃料、安装环境要求宽泛、“零排放”了然。
技术要点比较：
该专利文献主要阐述太阳能热媒锅炉的运行工艺。而本发明是利用谷电来进行
全天候的供热。夜间直接利用谷电来进行集中供热，同时将电能转化为热能储存于
储能系统(融盐相变储能装置)中，白天释放融盐相变储能装置中的热量，为用户
集中供热。
相关检索结果2：
申请(专利)号：CN201520486831.4 名称：自储能式电热锅炉远程控制系统
摘要：该专利文献公开了一种自储能式电热锅炉远程控制系统，涉及电热锅炉
技术领域。该系统包括跳闸检测模块、中央控制模块、显示模块、远程控制模块和
远程上位机；跳闸检测模块连接中央控制模块和被控电热锅炉的各组加热管，中央
控制模块连接显示模块和远程控制模块，远程控制模块连接中央控制模块和远程上
位机，远程上位机连接显示模块。该专利文献声明其提供的自储能式电热锅炉远程
控制系统，使被控锅炉的参数能远程传输到远程操作平台即远程上位机，可以远程
控制每一台锅炉的运行参数，并能通过跳闸检测模块判断出现故障的具体部位，为
技术人员的维修提供便利。
技术要点比较：
该专利文献是阐述电热锅炉如何进行远程控制每一台锅炉的运行参数，通过跳
闸检测模块判断出现故障的具体部位，为技术人员的维修提供便利。而本发明主要
解决如何利用谷电来进行全天候的集中供热，二者有着本质的区别。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种带储热的调峰供热系统及控
制方法。
根据本发明提供的一种带储热的调峰供热系统，包括电加热炉、储能系统、供
热系统、第一调节阀以及第二调节阀；
电加热炉的传热介质出口分别通过第一调节阀、第二调节阀经管道连接至储能
系统、供热系统。
优选地，储能系统包括储能罐，储能罐上设置有储能罐进口、储能罐出口；储
能罐内填充有能量球；其中，所述能量球包括钢制球体外壳，钢制球体外壳内填充
有熔融盐。
优选地，还包括泵机、第一切断阀、第二切断阀以及第三切断阀；
第一调节阀连接至储能系统的储能罐进口；储能系统的储能罐出口连接至泵机
的入口；
第二调节阀连接至供热系统的换热器的热流路通道的一端开口；供热系统的换
热器的热流路通道的另一端开口通过第二切断阀连接至泵机的入口；
泵机的出口通过第一切断阀连接至电加热炉的传热介质入口；
泵机的出口通过第三切断阀连接至供热系统的换热器的热流路通道的另一端开
口。
优选地，电加热炉为热媒油加热炉。
优选地，泵机为变频循环媒油泵。
根据本发明提供的一种上述的带储热的调峰供热系统的控制方法，包括：
-关闭第三切断阀，打开第一调节阀、泵机、第一切断阀，通过泵机循环传热
介质，使传热介质在电加热炉中被加热升温，并将热能释放给储能系统进行储能；
-关闭第三切断阀，打开第二调节阀、第二切断阀、泵机、第一切断阀，通过
泵机循环传热介质，时传热介质在电加热炉中被加热升温，并将热能释放给供热系
统进行供热；
-关闭电加热炉、第一切断阀、第二切断阀，打开第一调节阀、泵机、第三切
断阀、第二调节阀，使传热介质在储能系统中被加热升温，并将热能释放给供热系
统进行供热。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过结构设计，使得带储热的调峰供热系统在应用中可充分利用谷电，
对电网销峰填谷，从而提高电力设备的资产利用率，稳定电网的运行。
2、利用相变熔融盐储热方式代替传统电池储电方式，储能成本大大降低，使大
规范利用谷电成为可能，同时本发明不仅可以提高电力设备的资产利用率，还具有
较好的经济效益与社会效益
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、
目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中储能系统的结构示意图。
图中：
1-电加热炉
2-储能系统
201-储能罐
202-储能罐入口
203-储能罐出口
204-能量球
205-整流板
3-供热系统
4-泵机
5-第一调节阀
6-第二调节阀
7-第一切断阀
8-第二切断阀
9-第三切断阀
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人
员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技
术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于
本发明的保护范围。
如图1所示，根据本发明提供给的一种带储热的调峰供热系统，包括电加热炉1、
储能系统2、供热系统3、第一调节阀5、第二调节阀6、泵机4、第一切断阀7、第二
切断阀8以及第三切断阀9；电加热炉1的传热介质出口分别通过第一调节阀5、第二
调节阀6经管道连接至储能系统2、供热系统3。电加热炉1为热媒油加热炉。泵机4
为变频循环媒油泵。供热系统3包括暖气系统或者暖水系统。
所述储能系统2，如图2所示，包括储能罐201，储能罐201上设置有储能罐进口
202、储能罐出口203；储能罐201内填充有能量球204；其中，所述能量球204包括钢
制球体外壳，钢制球体外壳内填充有熔融盐。储能系统2为中低温熔融盐储热系统，可
满足无光照条件下供暖16小时的需求，其特点主要有：200～300℃低温储热，安全性高；
储热、放热在同一储能罐中进行，系统简化；熔融盐在吸、放热过程中，无需高温熔熔
融盐泵，也无需外部加热系统；该储能系统的平均储能温度为250℃，利用相变热，储
热密度大；储能核心部件方便更换，存储的热量分布均匀。
具体地，第一调节阀5连接至储能系统2的储能罐进口202；储能系统2的储能罐
出口203连接至泵机4的入口；第二调节阀6连接至供热系统3的换热器的热流路通道
的一端开口；供热系统3的换热器的热流路通道的另一端开口通过第二切断阀8连接至
泵机4的入口；泵机4的出口通过第一切断阀7连接至电加热炉1的传热介质入口；泵
机4的出口通过第三切断阀9连接至供热系统3的换热器的热流路通道的另一端开口。
根据本发明提供的一种所述带储热的调峰供热系统的控制方法，包括：
-关闭第三切断阀9，打开第一调节阀5、泵机4、第一切断阀7，通过泵机4循环
传热介质，使传热介质在电加热炉1中被加热升温，并将热能释放给储能系统2进行储
能；这样，电加热炉能够向储能系统供热；
-关闭第三切断阀9，打开第二调节阀6、第二切断阀8、泵机4、第一切断阀7，
通过泵机4循环传热介质，时传热介质在电加热炉1中被加热升温，并将热能释放给供
热系统3进行供热，这样，电加热炉能够向供热系统供热；或者
-关闭电加热炉1、第一切断阀7、第二切断阀8，打开第一调节阀5、泵机4、第
三切断阀9、第二调节阀6，使传热介质在储能系统2中被加热升温，并将热能释放给
供热系统3进行供热；这样，储能系统能够向供热系统供热。
在优选例中电加热炉1为热媒油加热炉，热媒油加热炉采用的传热介质为热媒油，
热媒油加热炉在晚间利用谷电循环加热热媒油，热媒油介质无损耗，可将热媒油介质加
热至300℃，其特点主要有：
(1)能在0.5Mpa以下压力运行，获得较高的工作温度，降低了用热设备的受压等
级，系统安全性高；
(2)加热均匀，温度调节采用PID自整定智能控制，控温精度±1℃，可满足高工
艺标准的严格要求；
(3)体积小，占地少，不需专设锅炉房，不需要设专人操作；
(4)运行控制及安全监测装置齐全完备，升温过程全自动控制，操作简捷；
(5)闭路循环供热，热量损失小，节能效果显著，无环境污染。
储能系统2为中低温熔融盐储热系统。储能系统2可将晚间谷电以热的方式储存起
来，完全满足白天供热。其工艺是用谷电加传热介质热媒油，将其加热至300℃，然后
被送至供热系统。其特点主要有：
(1)储热、放热在同一储能罐中进行，系统简化；
(1)熔融盐在吸、放热过程中，无需高温熔融盐泵，也无需外部加热系统；
(1)该储能系统的最高储能温度为300℃，平均储能温度为250℃，利用相变热，
储热密度大，安全性高；
(1)储能核心部件方便更换，存储的热量分布均匀。
在本发明提供的带储热的调峰供热系统的应用中，运行模式为：
在晚上谷电期间，开启第一调节阀、第二调节阀、第一切断阀、第二切断阀、变频
循环媒油泵、热媒油电加热炉，利用谷电循环加热热媒油，一部分热媒油流进熔融盐相
变储能装置进行储热(可将熔融盐加热至300℃)，一部分热媒油流进供热系统加热其中
的回水，保证夜间用户的采暖需求。
在非谷电期间(白天)，关闭热媒油电加热炉、第一切断阀、第二切断阀。热媒油
在变频循环媒油泵的驱动下，流经熔融盐相变储能装置、第三切断阀、供热系统、第二
调节阀及第一调节阀，从而不断地将熔融盐相变储能装置中的热量传递给用户。
我国北方城市目前供暖收费一般按35元/m2年，供暖时间4个月，年平均供暖
负荷约25w/m2年，如改用谷电供暖，谷电电价按0.3元/kwh，则供暖用电成本为21.4
元/m2年，每平方米供暖成本可减少13.6元。北方城市供暖面积约有60亿平方米，
如果20％的供暖采用该系统，预计可节约160亿以上的供暖成本。本发明可代替传
统的燃煤锅炉进行集中供热，不仅具有较好的经济效益，而且可大量减少SO2、NOX
及粉尘的排放，为减轻雾霾现象做出贡献。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上
述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，
这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的
特征可以任意相互组合。