中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能行業(yè)坡長(zhǎng)雪厚，多種長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)近年來(lái)火熱出圈。
長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能賽道上，多種技術(shù)門(mén)派加速競(jìng)逐，不露鋒芒實(shí)力卻不容小覷的熔鹽儲(chǔ)能，已潛伏多年。
這其中很大一個(gè)原因是因?yàn)槿藗兤毡楦P(guān)注直接儲(chǔ)電的技術(shù)，而選擇性忽視那些儲(chǔ)熱的技術(shù)。
但事實(shí)上，當(dāng)我們提及長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能時(shí)，也應(yīng)該要記起：熱儲(chǔ)能也是一個(gè)重要分支。
1、用途多變的儲(chǔ)能技術(shù)
熔鹽儲(chǔ)熱具備單日10小時(shí)以上的儲(chǔ)熱能力，儲(chǔ)能規(guī)模可達(dá)幾百兆瓦，理論壽命超過(guò)30年。具有儲(chǔ)能規(guī)模大、儲(chǔ)能密度大、安全性能高等優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程不產(chǎn)生污染排放。
全球首座配置熔鹽儲(chǔ)熱的商業(yè)化槽式光熱電站是西班牙Andasol 1號(hào)電站，2009年3月并網(wǎng)投運(yùn)，裝機(jī)50MW，配置7.5小時(shí)熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)，運(yùn)行至今已達(dá)14年，仍在正常運(yùn)行。
熔鹽儲(chǔ)能的工作原理簡(jiǎn)單，加熱熔鹽即可儲(chǔ)能。加熱熔鹽可以采用太陽(yáng)能、余熱等熱源，也可采用電加熱裝置，存儲(chǔ)的熱量可以帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，也可以直接生成工業(yè)蒸汽，是一種用途多變的儲(chǔ)能技術(shù)。
據(jù)Bloomberg NEF的數(shù)據(jù)，截至2022年底，全球熔鹽儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)容量為6.1GW。其中，西班牙、美國(guó)和中國(guó)是熔鹽儲(chǔ)能市場(chǎng)的三大主要市場(chǎng)，中國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)勢(shì)頭最為迅猛，這得益于光熱發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)以及熔鹽儲(chǔ)能在其他領(lǐng)域的市場(chǎng)發(fā)展。
熔鹽儲(chǔ)能的特性使其應(yīng)用范圍廣泛，目前最成熟的當(dāng)推其在光熱發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用。中國(guó)目前正在推進(jìn)風(fēng)光大基地項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，其中多個(gè)項(xiàng)目都配置了熔鹽型光熱發(fā)電系統(tǒng)。
據(jù)CSPPLAZA統(tǒng)計(jì)，截至目前，青海、甘肅、新疆、內(nèi)蒙古、西藏、吉林等地已有超4GW在建/擬開(kāi)發(fā)光熱發(fā)電項(xiàng)目，其中總計(jì)28個(gè)、含光熱裝機(jī)近3GW的一批風(fēng)光熱一體化項(xiàng)目已進(jìn)入建設(shè)階段，這些項(xiàng)目均將配置熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)，預(yù)計(jì)從2023年底開(kāi)始，這些項(xiàng)目將陸續(xù)并網(wǎng)投運(yùn)。
同時(shí)，其在火電靈活性改造、工業(yè)蒸汽等市場(chǎng)的應(yīng)用也已逐漸起勢(shì)。作為單獨(dú)的儲(chǔ)能單元模塊，熔鹽儲(chǔ)能可以很好匹配火電靈活改造、工業(yè)蒸汽生產(chǎn)需求。通過(guò)在火電機(jī)組中加入大容量熔鹽儲(chǔ)能模塊，可以實(shí)現(xiàn)熱電解耦，能耗效率接近抽水蓄能，幫助火電機(jī)組增加向下調(diào)峰范圍到20%，可以獲取更多電力輔助收益、蒸汽產(chǎn)出收益。熔鹽儲(chǔ)能模塊可以利用其消納谷電儲(chǔ)能的能力，將電能轉(zhuǎn)換為熱能，產(chǎn)出蒸汽、熱水或者綠電，實(shí)現(xiàn)北方煤改電、工業(yè)園區(qū)綠色化改造。
2、新的競(jìng)爭(zhēng)者們
在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)還不被重視的此前，熔鹽儲(chǔ)能常被投資商們拿來(lái)與大行其道的鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)作競(jìng)爭(zhēng)對(duì)標(biāo)。
如果用熔鹽儲(chǔ)能來(lái)存儲(chǔ)和釋放電能，則涉及電到熱再到電的二次轉(zhuǎn)化過(guò)程，這導(dǎo)致其電電轉(zhuǎn)化效率過(guò)低。
在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)愈加被重視的當(dāng)下，鋰電池使用壽命較短、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、安全性較差、小容量、短時(shí)長(zhǎng)等天然缺陷凸顯。
但與鋰電池的競(jìng)爭(zhēng)只是第一關(guān)。在儲(chǔ)能的大市場(chǎng)中，熔鹽儲(chǔ)能的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還有很多，并在持續(xù)增加中。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域，壓縮空氣、液流電池目前是熔鹽儲(chǔ)能最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
事實(shí)上，以全釩液流電池、壓縮空氣儲(chǔ)能為代表的這類長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展已有多年，但一直處于研發(fā)示范階段，未能迎來(lái)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展，其主要外在原因是彼時(shí)市場(chǎng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求還不夠迫切。但從當(dāng)下開(kāi)始，隨著政策暖風(fēng)頻吹、資本密集加持、產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)大、技術(shù)連續(xù)突破，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。
時(shí)下，熔鹽儲(chǔ)能和光熱的集成發(fā)展已經(jīng)非常成熟，壓縮空氣和液流電池作為獨(dú)立的儲(chǔ)能電站，正處商業(yè)化示范階段。相對(duì)于鋰電池在短時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域的獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，壓縮空氣、液流電池、熔鹽儲(chǔ)能這三種目前走在前列的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，究竟哪種技術(shù)最終將在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭，目前還很難判斷。
浙江可勝技術(shù)股份有限公司董事長(zhǎng)兼首席科學(xué)家金建祥此前在CSPPLAZA第十屆年會(huì)上指出，在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)因地制宜，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比的基礎(chǔ)上優(yōu)選合適的儲(chǔ)能路線。例如，在光資源較好的地區(qū)，優(yōu)先考慮采用光熱型熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)；在鹽穴、廢礦井資源較好的地區(qū)，優(yōu)先考慮采用壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)；在水資源豐富且存在較大落差的地區(qū)，優(yōu)先考慮采用抽水蓄能技術(shù)。
因地制宜，最終的決策關(guān)鍵依然要?dú)w于成本。
在新能源配儲(chǔ)方面，熔鹽儲(chǔ)能作為光熱發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成單元，其成本不太容易比較，光熱發(fā)電既能發(fā)電又能儲(chǔ)能，因此其成本要在整個(gè)發(fā)電+儲(chǔ)能系統(tǒng)中進(jìn)行量化，需要針對(duì)單個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行定向分析，比如一個(gè)光伏+光熱項(xiàng)目的整體經(jīng)濟(jì)性和一個(gè)光伏+液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的整體經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對(duì)比，才更加科學(xué)，不同的配比會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。
但顯然，熔鹽儲(chǔ)能面臨的已經(jīng)不再是此前熱議的鋰電池的競(jìng)爭(zhēng)，而是更多其他的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)。這些技術(shù)的成本經(jīng)濟(jì)性到底如何？熔鹽儲(chǔ)能較之有多大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)？這種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)能夠領(lǐng)先多久？這些都是值得在今天開(kāi)始考慮的重要問(wèn)題。
3、非儲(chǔ)電領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)
2022年10月20日，由西子潔能承建的浙江省最大用戶側(cè)熔鹽儲(chǔ)能項(xiàng)目——紹興綠電熔鹽儲(chǔ)能示范項(xiàng)目在紹興柯橋區(qū)天實(shí)低碳產(chǎn)業(yè)園正式產(chǎn)汽試運(yùn)行。據(jù)測(cè)算，在熔鹽儲(chǔ)能助力下，該項(xiàng)目年供蒸汽量將達(dá)到42萬(wàn)噸。
2022年12月，江蘇國(guó)信靖江發(fā)電有限公司投資的“與煤電耦合的熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)頻調(diào)峰及安全供汽技術(shù)”示范工程正式投入運(yùn)行。該項(xiàng)目由國(guó)信靖江電廠聯(lián)合西安熱工研究院自主研發(fā)，為全球首個(gè)與煤電耦合的熔鹽儲(chǔ)熱示范工程。
▲兩個(gè)典型項(xiàng)目的投資成本
2023年5月15日，由華能集團(tuán)自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首套66萬(wàn)千瓦煤電機(jī)組耦合蒸汽熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰調(diào)頻示范項(xiàng)目在華能魏家峁煤電公司成功投運(yùn)。該項(xiàng)目填補(bǔ)了我國(guó)“熔鹽儲(chǔ)熱+熱水儲(chǔ)熱”輔助煤電調(diào)峰調(diào)頻的技術(shù)空白，為煤電機(jī)組完成靈活性改造、提升調(diào)峰調(diào)頻能力，提供了新的路線。該項(xiàng)目?jī)?chǔ)熱容量為80兆瓦時(shí)，每年可增加新能源消納電量6億千瓦時(shí)，節(jié)約燃煤18萬(wàn)噸，減排二氧化碳30萬(wàn)噸。
在非儲(chǔ)電領(lǐng)域，熔鹽儲(chǔ)能不涉及與其他電儲(chǔ)能技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，在與水儲(chǔ)熱、固體儲(chǔ)熱等儲(chǔ)熱技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中，熔鹽儲(chǔ)熱的儲(chǔ)能密度、占地面積、使用壽命具有顯著優(yōu)勢(shì)，既適合北方高密集城市地區(qū)對(duì)熱水、蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行綠色改造，也適合工業(yè)地區(qū)工業(yè)蒸汽的生產(chǎn)應(yīng)用，發(fā)展前景廣闊。
