中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導(dǎo)，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦并聯(lián)合500余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十四屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)暨展覽會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)“CIES”）在杭州國(guó)際博覽中心召開(kāi)。
CIES大會(huì)以“共建儲(chǔ)能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲(chǔ)能新發(fā)展”為主題，針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題展開(kāi)充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機(jī)制、資本市場(chǎng)、國(guó)際市場(chǎng)、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項(xiàng)目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來(lái)自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)， 53417位線上注冊(cè)嘉賓將參加本屆CIES大會(huì)，儲(chǔ)能網(wǎng)視頻號(hào)線上直播11萬(wàn)人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測(cè)認(rèn)證、飛輪儲(chǔ)能、液流電池、熔鹽儲(chǔ)熱、壓縮空氣儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月10日下午，西子清潔能源裝備制造股份有限公司新能源研發(fā)部部長(zhǎng)劉可亮受邀在“雙碳”與新型電力系統(tǒng)專(zhuān)場(chǎng)專(zhuān)場(chǎng)分享主題報(bào)告，報(bào)告題目為《新型電力系統(tǒng)構(gòu)建下的熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)》。以下為報(bào)告主要內(nèi)容：
劉可亮：各位專(zhuān)家、各位嘉賓，大家下午好！非常感謝儲(chǔ)能大會(huì)提供的交流平臺(tái)。我來(lái)自西子清潔能源裝備制造股份有限公司，今天我分享的題目是《新型電力系統(tǒng)構(gòu)建下的熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)》。
（圖示）這是背景，前面各位嘉賓介紹了很多，尤其是裴總介紹的非常詳細(xì)，我受益頗多。新型電力系統(tǒng)下，新能源的裝機(jī)占比逐年升高，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的安全性帶來(lái)了越來(lái)越大的挑戰(zhàn)，而儲(chǔ)能是一個(gè)有效的手段來(lái)解決電網(wǎng)安全性問(wèn)題。新型電網(wǎng)構(gòu)建的目標(biāo)有20個(gè)字：清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)調(diào)、靈活智能。
（圖示）右側(cè)是從用戶(hù)側(cè)的角度看這個(gè)問(wèn)題，中國(guó)有很多高耗能的產(chǎn)業(yè)，像鋼鐵行業(yè)、石油煉化行業(yè)、水泥行業(yè)、建材行業(yè)等，都存在著非常大的能源消耗。在這些領(lǐng)域，如果我們把節(jié)能工作做好，對(duì)能源利用效率的提升，以及降碳的工作都是非常有意義的事情。
我今天分享的主要是熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)。熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)具有清潔低碳、安全高效等優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)不管是電網(wǎng)側(cè)或用戶(hù)側(cè)，該技術(shù)都會(huì)有非常大的應(yīng)用前景。
（圖示）未來(lái)我國(guó)要實(shí)現(xiàn)碳中和有一些什么途徑？主要有三類(lèi)方式：第一類(lèi)，能源利用效率的提升。中國(guó)有很多高耗能的產(chǎn)業(yè)，能源利用效率和國(guó)際水平還有非常大的差距，所以能源利用效率的提升是每個(gè)能源工作者要面臨的重要任務(wù)。西子潔能傳統(tǒng)的產(chǎn)品是以能源高效利用為主。第二類(lèi)，未來(lái)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中是以新能源為主體的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，與之相適應(yīng)的用能方式大概率是“電氣化+氫能”這樣的終端用能方式。第三類(lèi)，除了上述措施外，要實(shí)現(xiàn)碳中和，完全把化石能源排除在外是不現(xiàn)實(shí)的；如果有化石能源，那么我們還是需要有碳匯和CCUS相關(guān)的技術(shù)，西子潔能在這個(gè)方向也在做一些探索性的嘗試。
簡(jiǎn)單給大家介紹一下公司：西子潔能是由杭州鍋爐集團(tuán)更名而成，相信做能源行業(yè)的對(duì)我們公司并不會(huì)陌生。公司從1955年成立到現(xiàn)在已經(jīng)有69年的能源裝備發(fā)展史，是中國(guó)余熱利用行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。我們相關(guān)的業(yè)務(wù)涉及到新能源、新裝備、新服務(wù)等領(lǐng)域。
公司有國(guó)家余熱鍋爐研究所，在余熱利用領(lǐng)域，從聯(lián)合循環(huán)里的余熱利用，到鋼鐵行業(yè)的能源高效利用，到水泥建材行業(yè)，在各種類(lèi)的余熱利用裝備領(lǐng)域，西子潔能的產(chǎn)品都是走在行業(yè)的前列。
（圖示）公司非常注重產(chǎn)品創(chuàng)新，和浙江大學(xué)以及國(guó)內(nèi)其他高校建立了非常緊密的合作關(guān)系?，F(xiàn)在有浙江省博士后工作站、浙江大學(xué)能源聯(lián)合研究中心，以及浙江大學(xué)西子研究院等科研平臺(tái)。
西子潔能在光熱發(fā)電、熔鹽儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究已經(jīng)持續(xù)超過(guò)了十年，“適用于光熱發(fā)電領(lǐng)域以熔鹽為傳熱介質(zhì)的關(guān)鍵熱力裝備和系統(tǒng)”獲得了能源領(lǐng)域的首臺(tái)套產(chǎn)品稱(chēng)號(hào)。相關(guān)技術(shù)還獲得了浙江省的科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。此外，公司還承擔(dān)了一些浙江省、或國(guó)家級(jí)的科研項(xiàng)目，其中多數(shù)項(xiàng)目和熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)。
我后面分享的內(nèi)容主要有兩部分，第一部分，分享公司在熔鹽儲(chǔ)能方面的研究歷程，第二部分是公司在源端和用戶(hù)側(cè)利用熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)所做的探索性嘗試。
熔鹽儲(chǔ)能有以下這樣一些特征：第一，溫域?qū)?。在光熱領(lǐng)域，熔鹽儲(chǔ)能的溫度可以從290℃應(yīng)用到565℃，溫域范圍接近300℃。第二，熱容高。在顯熱儲(chǔ)能的模式下，熔鹽熱容高，是一種優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)能介質(zhì)。第三，換熱能力強(qiáng)。在正常的設(shè)計(jì)流速下，換熱能力強(qiáng)。第四，流阻小，可以降低設(shè)計(jì)成本和運(yùn)行成本。第五，成本較低。熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)相對(duì)于電儲(chǔ)能技術(shù)，度電成本低。第六，安全性好，沒(méi)有易燃、易爆等風(fēng)險(xiǎn)。有了這些優(yōu)勢(shì)，所以說(shuō)熔鹽儲(chǔ)能具有非常好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)在儲(chǔ)能技術(shù)正處于多元化發(fā)展階段，熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)依據(jù)自己的特點(diǎn)，可以在能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)中找到自己的定位和價(jià)值。
熔鹽儲(chǔ)能主要有如下的這些應(yīng)用場(chǎng)景：一是在電源側(cè)，以風(fēng)光為主體，融合熔鹽儲(chǔ)能的光熱發(fā)電技術(shù)，構(gòu)成可再生能源基地的模式。在2023年度，中國(guó)西北地區(qū)，包括青海、內(nèi)蒙、甘肅、新疆這些地方，規(guī)劃和在建的可再生能源基地多是以光伏/風(fēng)電+光熱電站的這種模式呈現(xiàn)的。二是在火電靈活性領(lǐng)域，未來(lái)電網(wǎng)對(duì)火電靈活性的要求會(huì)越來(lái)越高，現(xiàn)在40-50%的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力是難以滿(mǎn)足新型電網(wǎng)的要求。未來(lái)要增強(qiáng)火電靈活性，熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)是一個(gè)理想的方法，熔鹽儲(chǔ)能是靠高品質(zhì)的儲(chǔ)熱為基礎(chǔ)，和火電機(jī)組的熱力系統(tǒng)匹配度高。三是用戶(hù)側(cè)，在許多高耗能產(chǎn)業(yè)，尤其是以熱能為主的高耗能產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)在化石燃料的替代、實(shí)現(xiàn)降碳零碳。在鋼廠自備電廠有很多機(jī)組也需要增強(qiáng)靈活性能力，在上述各領(lǐng)域，熔鹽儲(chǔ)能都將發(fā)揮較大的作用。
（圖示）這是西子潔能在光熱發(fā)電和熔鹽儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究歷程，公司從2010年的時(shí)候就開(kāi)始介入光熱發(fā)電領(lǐng)域。我們?cè)诤贾葑鲞^(guò)小試，在德令哈做過(guò)10兆瓦的中試，此后實(shí)現(xiàn)了第一批的示范項(xiàng)目的正式投運(yùn)。2018年首批光熱示范項(xiàng)目之一，青海德令哈50MW光熱項(xiàng)目正式投運(yùn)；2019年的時(shí)候，青海共和項(xiàng)目，以及多能互補(bǔ)示范魯能海西的50兆瓦示范項(xiàng)目陸續(xù)投運(yùn)； 2023年的時(shí)候，公司陸續(xù)中標(biāo)了一批100兆瓦級(jí)的熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目，尤其是熔鹽吸熱器系統(tǒng)、熔鹽蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，和熔鹽相關(guān)的這些熱力裝備，都是西子潔能的強(qiáng)項(xiàng)產(chǎn)品。
（圖示）這是2018年底投運(yùn)的青海中控德令哈熔鹽塔式光熱電站。項(xiàng)目共分二期，第一期是雙塔、水工質(zhì)10兆瓦項(xiàng)目，于2013年建成并網(wǎng)發(fā)電；在2016年完成了1號(hào)塔水工質(zhì)向熔鹽工質(zhì)的改造；2018年底，50兆瓦的熔鹽塔式光熱示范電站投入運(yùn)行。以2013年第一期項(xiàng)目的投入運(yùn)行為基準(zhǔn)，該電站已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)了十年。2018年投運(yùn)的50兆瓦光熱電站已穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)5年。德令哈50MW熔鹽塔式光熱機(jī)組2023年度的發(fā)電情況，機(jī)組的年度發(fā)電量達(dá)到1.524億千瓦時(shí)，高于設(shè)計(jì)發(fā)電量（1.46億千瓦時(shí)）。
我們公司與光熱相關(guān)的產(chǎn)品有：在塔式光熱技術(shù)路線中，公司可以提供吸熱器系統(tǒng)、熔鹽蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、以及熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)等產(chǎn)品。在槽式里，可以提供導(dǎo)熱和熔鹽換熱裝備、熔鹽儲(chǔ)能裝備，以及導(dǎo)熱油-蒸汽發(fā)生裝備等。
第二部分，源端和用戶(hù)端的典型應(yīng)用。
熔鹽儲(chǔ)能在源端或者用戶(hù)端，主要有兩類(lèi)典型的方案：第一類(lèi)，利用電來(lái)加熱熔鹽，尤其是在電能過(guò)剩的谷電時(shí)段或者綠電的棄風(fēng)棄光時(shí)段，把電能轉(zhuǎn)換成高溫的熱能儲(chǔ)存在熱鹽罐里，在需要對(duì)外面發(fā)電和供熱的時(shí)候，再把熱能取出來(lái)，通過(guò)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生需要參數(shù)的蒸汽。第二類(lèi)，利用熱儲(chǔ)能供熱。利用高參數(shù)的蒸汽或者煙氣加熱熔鹽，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能，在需要的時(shí)候再把熱量從熱熔鹽里取出來(lái)，產(chǎn)生蒸汽，對(duì)外發(fā)電或供熱。
（圖示）這個(gè)項(xiàng)目是西子航空項(xiàng)目，西子航空和西子潔能都是西子聯(lián)合旗下的企業(yè)。簡(jiǎn)要介紹一下這個(gè)項(xiàng)目的背景，西子航空產(chǎn)品大部分要提出口到國(guó)外，未來(lái)國(guó)內(nèi)很多外向型企業(yè)，在產(chǎn)品出口的時(shí)候也會(huì)面臨碳越來(lái)越大的碳減排壓力。西子航空原來(lái)的用能結(jié)構(gòu)，一部分是用電，每年用電量大概是500萬(wàn)千瓦時(shí)，用蒸汽每年大約是3000噸。我們通過(guò)熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)，加上儲(chǔ)電技術(shù)，再加上的清潔光伏技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源的清潔化、低碳化的替代。
整個(gè)項(xiàng)目涵蓋了這樣的幾部分，一部分是光伏，采用了單晶高效光伏，裝機(jī)容量大約是6兆瓦，在杭州的資源條件下，年發(fā)電量大約是530萬(wàn)度電，這樣就可以覆蓋整個(gè)工廠全年的用電需求。用熱部分，采用了熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)，項(xiàng)目一天的產(chǎn)蒸汽量大約是36噸，一年供蒸汽的能力可以達(dá)到1萬(wàn)噸。此外，這個(gè)項(xiàng)目還上了一些新型的儲(chǔ)電技術(shù)和新型的光伏技術(shù)，作為新能源和儲(chǔ)能技術(shù)的綜合展示平臺(tái)。項(xiàng)目建成之后，獲得了歐洲空中客車(chē)公司的高度評(píng)價(jià)，授予西子航空可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)。
（圖示）這個(gè)項(xiàng)目是紹興綠電熔鹽儲(chǔ)能項(xiàng)目，是公司在用戶(hù)側(cè)做的另外一個(gè)嘗試。紹興綠電的項(xiàng)目供蒸汽的能力是100噸/小時(shí)，采用綠電實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能、供能。項(xiàng)目于2022年11月份投運(yùn)，年供蒸汽量84萬(wàn)噸，年發(fā)電量大約6400萬(wàn)度電。整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的時(shí)長(zhǎng)有10個(gè)小時(shí)，通過(guò)綠電加熱把過(guò)剩的電能儲(chǔ)存在高溫熔鹽內(nèi)，再通過(guò)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)把熔鹽里的熱量轉(zhuǎn)化成蒸汽，對(duì)外發(fā)電和供熱。這個(gè)系統(tǒng)采用的是背壓發(fā)電、供熱模式，機(jī)組對(duì)電網(wǎng)也有一定的需求響應(yīng)能力，這個(gè)項(xiàng)目還是既可以為用戶(hù)解決清潔用熱、用電的問(wèn)題，也想為電網(wǎng)側(cè)的需求響應(yīng)做出一些努力和嘗試。
（圖示）這是火電靈活性方面做的一個(gè)嘗試，是國(guó)信靖江電廠的項(xiàng)目，這是國(guó)內(nèi)最早把熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用到火電靈活性的一個(gè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目的熔鹽蒸汽發(fā)生裝備由西子潔能供貨。在低谷的時(shí)候，把過(guò)剩的能量?jī)?chǔ)存到熔鹽里，然后根據(jù)需求對(duì)外面供熱。項(xiàng)目完成后，有效增強(qiáng)了機(jī)組的調(diào)頻和調(diào)峰能力。
（圖示）這是我們現(xiàn)在跟蹤的國(guó)能龍山電廠項(xiàng)目，發(fā)電機(jī)組是600兆瓦的亞臨界機(jī)組。整個(gè)項(xiàng)目往下的調(diào)節(jié)能力可以達(dá)到100兆瓦、實(shí)現(xiàn)4個(gè)小時(shí)的儲(chǔ)能；對(duì)外面釋放能量時(shí)，可以增加機(jī)組的發(fā)電能力約60兆瓦，時(shí)長(zhǎng)5-6個(gè)小時(shí)。
此外，鋼鐵行業(yè)是中國(guó)高耗能產(chǎn)業(yè)的代表，能源利用效率、利用方式等還有很多問(wèn)題要解決，我們嘗試把熔鹽的高溫儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)和鋼鐵企業(yè)的工藝流程較好地結(jié)合起來(lái)。鋼廠里很多煤氣爐是企業(yè)自備的能源裝置，但是也存在用能負(fù)荷的周期性波動(dòng)，通常在晚上的用電量和用蒸汽量非常小，利用熔鹽儲(chǔ)能和煤氣爐的調(diào)峰要求做了一個(gè)耦合方案，以解決鋼鐵企業(yè)用能需求的波動(dòng)性等問(wèn)題。
簡(jiǎn)要總結(jié)一下，熔鹽儲(chǔ)能是具有熱容高、成本低、安全性好、清潔環(huán)保等優(yōu)勢(shì)的儲(chǔ)能方式，是新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的一個(gè)重要的組成部分。第二，無(wú)論是在源側(cè)還是用戶(hù)側(cè)，熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)都具有良好的應(yīng)用前景，特別適合于以熱能為主的各類(lèi)型的場(chǎng)景。第三，西子潔能已經(jīng)有十余年的熔鹽儲(chǔ)能的技術(shù)積累，可以根據(jù)用戶(hù)的不同需求定制一體化的解決方案，歡迎大家來(lái)訪交流。
謝謝關(guān)注！
