固體儲能供熱系統，通過“電能→熱能→熱能再利用”的路徑，將波動性風光電轉化為穩定供熱能源，兼具調峰、減排和經濟性，是可再生能源消納與清潔供暖轉型的關鍵技術之一。根據終端熱量輸出的形式不同，固體儲能供熱系統可以分為固體儲能熱水機組、固體儲能蒸汽機組、固體儲能熱風機組、固體儲能導熱油機組。

以金喆新能源的固體儲能熱水機組為例，該設備可將電、無法消納的風電和光電等電能轉化為熱能儲存在固態儲熱介質內，通過有效控制熱量輸出，實現居民供暖、商業供暖、園區供暖、補充供暖等各種供暖需求。系統圖如下：

固體儲能供熱系統，與風光電配套應用的形式仍在不斷實踐中，但基本可概況為以下3個方面：

（1）平抑風光電的波動性

-低谷時段消納：在夜間或風光發電過剩時（如風電大發期、光伏午間峰值），利用低價或棄風棄光電能啟動電鍋爐蓄熱。

- 高峰時段替代：在用電/用熱高峰時釋放儲存的熱能，減少電網負荷壓力，降低對化石能源調峰的依賴。

（2）解決“棄風棄光”問題

- 直接消納多余電力：將原本無法并網的風光電能轉化為熱能存儲，減少可再生能源浪費。

- 參與電力輔助服務：響應電網調頻、調峰需求，獲取收益并提升電網穩定性。

（3）與能源系統協同

- 多能互補系統：與風電場、光伏電站、電網聯合調度，作為靈活負荷調節發電側與用電側的平衡。

-替代傳統熱源：在北方供暖地區替代燃煤鍋爐，實現“綠色供熱”。

固體儲能供熱系統在風光電配套應用中具有以下技術優勢：

1. 高效經濟：儲熱密度高，成本低于電池儲能。

2. 快速響應：可在幾分鐘內啟動，適應電網頻繁調度的需求。

3. 柔性負荷：用電負荷具有周期性、可中斷、可調節、可雙向互動等負荷特性，是典型的柔性負荷，可作為平移負荷參與電網調度。

4. 實現熱源電氣化與低碳化：據有關統計數據表明，我國終端能源消耗中，熱能消耗是電能的3倍，在電能消耗中，有1/4是轉化為熱能來使用的。因此，在清潔能源比例不斷提高的背景下，終端能源消費的清潔化和電氣化水平也將進一步提高，在這個過程中，固體儲能供熱機組可發揮巨大作用。

5. 能量釋放形式多樣：蒸汽、熱水、熱風、導熱油等終端用熱形式均可實現。

固體儲能供熱系統與風光電配套應用場景：

1. 區域集中供熱：為城鎮提供穩定熱源，尤其適合風電豐富的“三北”地區。

2. 工業蒸汽供應：為食品加工、紡織等企業提供低碳工藝熱能。

3. 微電網系統：與分布式風光配建，實現離網或并網型清潔能源微網。

固體儲能供熱系統與風光電配套應用的挑戰與對策

1. 初始投資高：雖然綠電供熱有明顯的成本優勢，但初始投資費用要高于燃煤、燃氣等傳統能源形式，因此，用戶均比較關注投資回報周期。

2. 熱能傳輸限制：適合就近消納，需與供熱管網規劃結合。

3. 電價機制依賴：需分時電價或市場化交易機制（如現貨市場）提升經濟性。

金喆固體儲能供熱機組風電全額自消納供熱案例

項目單位：中國石油天然氣股份有限公司華北油田分公司

應用功率：加熱功率7290KW、額定蒸汽產量：6噸/小時

項目地點：內蒙古二連浩特市西蘇作業區

項目概況：本項目為中石油系統首例風電全額自消納綠色能源示范項目，為末站生產工藝加熱提供蒸汽，用清潔能源電力和低價谷電替代燃油蒸汽鍋爐，降碳環保的同時有效降低了運行成本。