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——儲能技術支撐能耗雙控多維一體實現綠色低碳發展

隨著(zhu)近期(qi)(qi)各(ge)省2021年新(xin)能(neng)(neng)源（光伏、風電）規劃(hua)發(fa)展實(shi)施計劃(hua)的逐步(bu)出臺，加上(shang)近期(qi)(qi)能(neng)(neng)源消耗(hao)總量和強(qiang)度“雙控”措施的強(qiang)力展開。“能(neng)(neng)耗(hao)雙控”，一般是指既控制能(neng)(neng)源消耗(hao)強(qiang)度（也稱單(dan)位GDP能(neng)(neng)耗(hao)，能(neng)(neng)源在創造(zao)經濟產值時(shi)的利用效率），也控制能(neng)(neng)源消費總量。

針對“十四五”期間(jian)碳(tan)強度下(xia)降18%的(de)(de)約(yue)束性目標分解到地方并加以落實，按照(zhao)國家發改委上半年能耗(hao)“雙控(kong)”晴雨(yu)表的(de)(de)預警，從9月份開始(shi)各(ge)地不同程度的(de)(de)出現(xian)限(xian)制高耗(hao)能相關企業(ye)產能的(de)(de)措施(shi)，拉閘限(xian)電是基于煤價上漲因素，加上能耗(hao)“雙控(kong)”壓力，在進入(ru)供暖季之(zhi)前(qian)，采(cai)取(qu)一(yi)波(bo)強控(kong)措施(shi)，抓住中(zhong)秋、國慶雙節假期的(de)(de)階段開展實施(shi)。

今年是“十四五”開(kai)局之(zhi)年，也是國家對外宣示“碳(tan)(tan)(tan)(tan)達峰、碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)和”雙碳(tan)(tan)(tan)(tan)目標(biao)政策加速啟(qi)動(dong)(dong)之(zhi)年。結合(he)中(zhong)央財經委第九次(ci)會議明確提出，全面(mian)貫徹(che)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安全戰略，實(shi)現“碳(tan)(tan)(tan)(tan)達峰”的關鍵期、窗口期，構(gou)建清潔低碳(tan)(tan)(tan)(tan)安全高(gao)效(xiao)的能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)體(ti)系(xi)，控制化石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)總量，著力提高(gao)利用效(xiao)能(neng)(neng)，實(shi)施(shi)可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)替代行(xing)動(dong)(dong)，深(shen)化電力體(ti)制改革，構(gou)建以新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為主體(ti)的新型電力系(xi)統。實(shi)施(shi)重(zhong)點行(xing)業領域減污降碳(tan)(tan)(tan)(tan)行(xing)動(dong)(dong)，工業領域要推(tui)進(jin)綠色制造(zao)，建筑領域要提升(sheng)節能(neng)(neng)標(biao)準，交(jiao)通領域要加快(kuai)形(xing)成綠色低碳(tan)(tan)(tan)(tan)運輸方式。

高溫熔鹽(yan)新(xin)(xin)型儲(chu)能(neng)(neng)技(ji)術(shu)是來源(yuan)于大規(gui)模應用(yong)(yong)的(de)光熱發電技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)的(de)成(cheng)熟(shu)安(an)全儲(chu)能(neng)(neng)方(fang)式，通過技(ji)術(shu)創新(xin)(xin)、產(chan)業融合(he)、產(chan)業鏈整合(he)，開(kai)展(zhan)設計適(shi)用(yong)(yong)于工(gong)業蒸汽供(gong)熱、清潔供(gong)暖(nuan)領(ling)域(yu)新(xin)(xin)技(ji)術(shu)、燃煤機組大規(gui)模深(shen)度調峰機組延壽的(de)跨界應用(yong)(yong)，滿足化石(shi)能(neng)(neng)源(yuan)減少替代綠色低碳(tan)發展(zhan)需要。

圖1光熱發電熔鹽儲能(neng)系統（摘自網(wang)絡）

光(guang)熱高溫熔(rong)鹽新型儲(chu)能(neng)技術(shu)作為(wei)可(ke)再生能(neng)源新型儲(chu)能(neng)技術(shu)具(ju)備(bei)高安(an)全、低成本、大(da)規模、長壽命、易回收等優勢特點(dian)。

表1熔鹽儲(chu)能技術和(he)化學(xue)儲(chu)能技術特(te)征對比(bi)

針對新型儲能(neng)(neng)技術的(de)(de)開發(fa)應用(yong)從單一電網調峰線性思(si)維(wei)向源、網、荷、儲多維(wei)一體(ti)化思(si)維(wei)轉變；從以(yi)構(gou)建(jian)新能(neng)(neng)源為主體(ti)的(de)(de)新型電力系(xi)統思(si)維(wei)，向構(gou)建(jian)清(qing)潔(jie)低碳安全高效的(de)(de)能(neng)(neng)源體(ti)系(xi)綜合思(si)維(wei)轉變。

一維(wei)思(si)考是(shi)(shi)僅(jin)僅(jin)站在(zai)目(mu)前電網本身的(de)(de)難題考慮，如何(he)利用(yong)熔鹽新型儲能(neng)技(ji)術(shu)應用(yong)更多的(de)(de)作為(wei)(wei)（工業）用(yong)戶側可控負荷，解決新能(neng)源配置儲能(neng)的(de)(de)比例要(yao)求和消納新增新能(neng)源難題，這個是(shi)(shi)熔鹽新型儲能(neng)技(ji)術(shu)最(zui)低價值或者(zhe)叫基(ji)礎(chu)價值；基(ji)于它是(shi)(shi)作為(wei)(wei)目(mu)前在(zai)光(guang)熱(re)發電領(ling)域被證實的(de)(de)最(zui)成熟技(ji)術(shu)路徑。

圖2單一電網思維示意圖（圖片(pian)摘自網絡）

根據《國網能(neng)源(yuan)研究院(yuan)》的研究結果，針對新能(neng)源(yuan)發(fa)(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)占比(bi)超過10%之后的成(cheng)長，每增長5個百分點(dian)的間歇性、波動性、不可(ke)精準預測的新能(neng)源(yuan)發(fa)(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)，就(jiu)(jiu)會(hui)給電(dian)(dian)力系統帶來(lai)消(xiao)納成(cheng)本(ben)(ben)8.8分/kwh；按照國家(jia)2030年前“碳(tan)達峰”目標要求，屆(jie)時(shi)新能(neng)源(yuan)消(xiao)費占比(bi)超過25%的比(bi)例(li)下(xia)，是現在比(bi)例(li)上(shang)再增加15%以上(shang)的發(fa)(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)消(xiao)費占比(bi)，也就(jiu)(jiu)是意味著會(hui)帶來(lai)消(xiao)納成(cheng)本(ben)(ben)不低(di)于0.264元/kwh的相關(guan)成(cheng)本(ben)(ben)。

如果(guo)針對新能(neng)源的(de)(de)增長的(de)(de)儲能(neng)比例由目前的(de)(de)10%，逐步提高到30%左右后，全部或者其中50%以(yi)上的(de)(de)儲能(neng)占比，采用用戶側可控負荷熔鹽(yan)儲能(neng)后直接工業清潔熱利用，將會(hui)是(shi)最有效的(de)(de)解決措施(shi)。

二維思考是(shi)綠色可再生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)替代行動，通過新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)增長新(xin)增熔鹽儲能(neng)(neng)(neng)與化(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)燃煤燃氣鍋(guo)爐的(de)減少(shao)或(huo)融合利(li)用，有(you)效(xiao)降低化(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)能(neng)(neng)(neng)耗總量。從新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)增長和化(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)減少(shao)雙軌發(fa)展，向新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)配置儲能(neng)(neng)(neng)與能(neng)(neng)(neng)耗減少(shao)直接利(li)用實現增減掛鉤。

圖(tu)3熔鹽儲能能源(yuan)站二維節(jie)點構想（摘自網絡）

讓(rang)熔(rong)鹽儲能技(ji)術為負(fu)荷側綠色電(dian)(dian)(dian)能替代加速工(gong)業(ye)電(dian)(dian)(dian)氣化，又能作(zuo)為可控負(fu)荷在新能源(yuan)大發(fa)時(shi)(shi)段消納(na)更大電(dian)(dian)(dian)量，從在網(wang)(wang)(wang)上儲電(dian)(dian)(dian)到儲電(dian)(dian)(dian)轉(zhuan)熱下網(wang)(wang)(wang)，減少(shao)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)擁擠難題，解(jie)決電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)消納(na)調(diao)峰(feng)難題的同時(shi)(shi)，為工(gong)業(ye)用戶提供綠色清潔熱源(yuan)的低(di)碳發(fa)展路徑。

針對二維思(si)考的(de)方(fang)式(shi)，重點是把目前以電網側、電源(yuan)側為(wei)重點考慮調(diao)峰消納難(nan)(nan)題(ti)的(de)部分，稍(shao)作思(si)想的(de)轉變(bian)，放(fang)到(dao)以用戶側儲能的(de)方(fang)式(shi)作為(wei)可控負荷，來平衡(heng)不(bu)穩定的(de)新(xin)能源(yuan)間歇性(xing)難(nan)(nan)題(ti)。

參考2021年1-8月份的(de)發電(dian)(dian)(dian)利(li)用(yong)小(xiao)時(shi)(shi)數來看(kan)，燃煤火電(dian)(dian)(dian)機組日均利(li)用(yong)小(xiao)時(shi)(shi)數為(wei)12.45小(xiao)時(shi)(shi)，風力(li)發電(dian)(dian)(dian)約為(wei)6.25小(xiao)時(shi)(shi)，光(guang)(guang)伏發電(dian)(dian)(dian)約為(wei)3.73小(xiao)時(shi)(shi)；可(ke)以看(kan)出最大(da)的(de)問(wen)題是(shi)光(guang)(guang)伏的(de)發電(dian)(dian)(dian)都基本上主要集(ji)中在(zai)11:30-15:30中午的(de)4個小(xiao)時(shi)(shi)范(fan)圍內(nei)，特別是(shi)此(ci)間相對(dui)集(ji)中的(de)光(guang)(guang)伏大(da)發時(shi)(shi)段，必須要想盡一(yi)切辦法把(ba)這個4個小(xiao)時(shi)(shi)左右的(de)寶貴的(de)光(guang)(guang)伏發電(dian)(dian)(dian)量利(li)用(yong)熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技(ji)術(shu)，作為(wei)用(yong)戶側可(ke)控負(fu)荷進行高(gao)效(xiao)儲(chu)存直接熱利(li)用(yong)，替代(dai)工業(ye)領域的(de)燃煤燃氣鍋爐(lu)，把(ba)目前工業(ye)蒸(zheng)汽(qi)的(de)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)用(yong)熱全部(bu)利(li)用(yong)這一(yi)部(bu)分(fen)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源儲(chu)能(neng)(neng)(neng)的(de)機會進行增減掛(gua)鉤，實施綠色電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)替代(dai)，且作為(wei)可(ke)控可(ke)調負(fu)荷平(ping)衡新(xin)能(neng)(neng)(neng)源高(gao)比例增長的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)量。熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技(ji)術(shu)作為(wei)可(ke)控、快速及時(shi)(shi)消(xiao)納(na)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源光(guang)(guang)伏電(dian)(dian)(dian)量的(de)有效(xiao)措施，將會給新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統提供最佳儲(chu)能(neng)(neng)(neng)保障措施。

三(san)維思考是跳出(chu)電(dian)(dian)網不(bu)以電(dian)(dian)為(wei)中(zhong)心(xin)的(de)(de)角度(du)，重點(dian)考慮智慧綜合(he)能(neng)源(yuan)體(ti)系的(de)(de)思維下，從綠色(se)(se)電(dian)(dian)能(neng)替代(dai)(dai)實現電(dian)(dian)氣化新時代(dai)(dai)，促進消納可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)利用，從綜合(he)能(neng)源(yuan)體(ti)系的(de)(de)角度(du)，結合(he)冷熱電(dian)(dian)多能(neng)互補，增加熱泵提高節能(neng)綜合(he)能(neng)效(xiao)，熔鹽儲(chu)能(neng)技術不(bu)僅(jin)僅(jin)可(ke)以輸(shu)出(chu)熱能(neng)，還(huan)可(ke)以輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)能(neng)、制(zhi)冷、余熱綜合(he)利用，作為(wei)能(neng)源(yuan)互聯網的(de)(de)中(zhong)心(xin)節點(dian)，實現更大規模安全儲(chu)能(neng)的(de)(de)目(mu)標，逐步從電(dian)(dian)力平衡(heng)的(de)(de)角色(se)(se)，轉(zhuan)變(bian)為(wei)能(neng)源(yuan)體(ti)系平衡(heng)的(de)(de)角色(se)(se)。

針對(dui)新型電(dian)力系統的(de)治理模式，我們可以參考黃河(he)水的(de)治理方式，在(zai)傳說中的(de)上古時(shi)期到(dao)春秋戰(zhan)國，華夏(xia)先輩(bei)們基本(ben)采用(yong)的(de)都是(shi)“疏通為主，圍堵(du)為輔(fu)”的(de)策略，比如(ru)著(zhu)名的(de)“大(da)禹治水”，大(da)禹所采用(yong)的(de)方法，就是(shi)沿(yan)著(zhu)低洼的(de)地(di)勢(shi)，動用(yong)大(da)量人力開挖河(he)道(dao)，讓(rang)黃河(he)沿(yan)著(zhu)既定水道(dao)順勢(shi)進入大(da)海。

圖4綜(zong)合能源體系多維構想（摘自網(wang)絡）

作為新(xin)型(xing)能源(yuan)(yuan)體(ti)系(xi)來(lai)講，特(te)別是電(dian)(dian)力應(ying)用的(de)(de)(de)“大(da)海”就(jiu)是工業體(ti)系(xi)，新(xin)能源(yuan)(yuan)“光伏”大(da)發的(de)(de)(de)中午時(shi)段，就(jiu)好比兇(xiong)猛的(de)(de)(de)黃(huang)河之水，來(lai)勢(shi)洶(xiong)洶(xiong)勢(shi)不可擋，更(geng)(geng)不可能存到水庫里了，一定要及時(shi)疏導就(jiu)近消(xiao)(xiao)納，熔(rong)鹽儲能技術的(de)(de)(de)強大(da)消(xiao)(xiao)納能力正是新(xin)能源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)量的(de)(de)(de)大(da)海，只(zhi)要工業體(ti)系(xi)的(de)(de)(de)正常運轉，就(jiu)可以更(geng)(geng)大(da)規模的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)納更(geng)(geng)大(da)電(dian)(dian)量。研究(jiu)黃(huang)河治(zhi)水之智，解決新(xin)能源(yuan)(yuan)高比例增(zeng)長(chang)的(de)(de)(de)能源(yuan)(yuan)體(ti)系(xi)治(zhi)理難題(ti)，構建以新(xin)能源(yuan)(yuan)為主題(ti)的(de)(de)(de)新(xin)型(xing)低碳能源(yuan)(yuan)體(ti)系(xi)。

四維思考是(shi)熔鹽(yan)新(xin)型儲(chu)能技術帶動傳統(tong)相關(guan)產業(ye)新(xin)業(ye)態(tai)轉(zhuan)(zhuan)型高質(zhi)量(liang)發(fa)展；熔鹽(yan)新(xin)型儲(chu)能技術，不僅僅能夠帶動熔鹽(yan)儲(chu)熱(re)新(xin)材(cai)料產業(ye)的轉(zhuan)(zhuan)型高質(zhi)量(liang)發(fa)展，同時(shi)作為(wei)大規模(mo)應(ying)用到(dao)熱(re)能裝備、金屬鋼罐(guan)、換熱(re)系統(tong)、壓力容(rong)器、電加熱(re)系統(tong)等傳統(tong)制(zhi)造業(ye)的新(xin)業(ye)態(tai)升級(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)型，更可以解(jie)決全(quan)國(guo)因禁(jin)煤后的相關(guan)傳統(tong)鍋爐企業(ye)的升級(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)型發(fa)展。

圖(tu)5能源低碳裝備轉型(xing)儲能示意圖(tu)（摘自網絡）

還能夠帶(dai)動電加熱器、電力電工(gong)、電力建設(she)等相(xiang)關行業的(de)再一次發展(zhan)轉型新賽道(dao)，為推動世界能源裝(zhuang)備最大規模的(de)產業鏈發展(zhan)向最大低碳嶄(zhan)新能源裝(zhuang)備制(zhi)造強國轉變(bian)的(de)市場機遇。

五維(wei)思考是(shi)助力(li)實現(xian)能(neng)源結(jie)構快(kuai)速轉型，特別針對燃煤(mei)機組的低碳(tan)零碳(tan)發展路(lu)徑，提供最佳解決方案。

基于我(wo)國(guo)的(de)(de)北方地區(qu)冬季供(gong)(gong)暖需求的(de)(de)現實，能(neng)源結構煤為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)需要長(chang)期伴隨，采用(yong)熔鹽儲能(neng)技術針(zhen)對新能(neng)源增長(chang)的(de)(de)儲能(neng)比例增長(chang)作為(wei)(wei)(wei)可控消納負荷(he)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)，同時(shi)透過同比例增長(chang)的(de)(de)模式(shi)，逐(zhu)步向(xiang)非供(gong)(gong)暖季燃煤機組(zu)大(da)比例關停的(de)(de)方向(xiang)邁進；用(yong)電晚高(gao)峰(feng)(feng)頂峰(feng)(feng)電源的(de)(de)難(nan)題全部由抽水蓄能(neng)和(he)燃氣機組(zu)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)路徑來解決，不管(guan)是從規模和(he)壽命，靈活性的(de)(de)速度和(he)安全考(kao)慮，也就是在非供(gong)(gong)暖季時(shi)段的(de)(de)電源主(zhu)(zhu)要以新能(neng)源為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)。

圖6燃煤電(dian)廠零碳發展思(si)維重構（摘自(zi)網絡）

供暖季的(de)(de)特殊時期(qi)，需要考(kao)慮燃煤(mei)機組(zu)的(de)(de)重新(xin)(xin)(xin)(xin)啟動，一是平(ping)抑(yi)新(xin)(xin)(xin)(xin)增(zeng)供熱負荷的(de)(de)難(nan)題，同時平(ping)抑(yi)新(xin)(xin)(xin)(xin)能源發(fa)電量驟降的(de)(de)現實問題，采用(yong)新(xin)(xin)(xin)(xin)能源與燃煤(mei)、燃氣耦合運行的(de)(de)方式，用(yong)戶側儲能發(fa)揮更大比例消納新(xin)(xin)(xin)(xin)能源的(de)(de)功能，從而解決供暖季負荷增(zeng)加(jia)，主力(li)(li)新(xin)(xin)(xin)(xin)能源出(chu)力(li)(li)下降，電源和負荷矛盾加(jia)大的(de)(de)難(nan)題。

伴隨(sui)著(zhu)能(neng)(neng)源“四個革命、一個合作”工作開展(zhan)，加速邁(mai)進綠(lv)色低(di)碳(tan)新(xin)(xin)時(shi)代、新(xin)(xin)業態、新(xin)(xin)發(fa)(fa)展(zhan)理念，加速構建(jian)清潔(jie)低(di)碳(tan)安全高(gao)效的(de)能(neng)(neng)源體(ti)(ti)(ti)系(xi)；大(da)力(li)推動光(guang)熱熔鹽新(xin)(xin)型儲能(neng)(neng)技術在電源側(ce)、電網(wang)側(ce)、負荷側(ce)、綜合能(neng)(neng)源體(ti)(ti)(ti)系(xi)中(zhong)的(de)更大(da)規模利(li)用(yong)(yong)，控制(zhi)化石能(neng)(neng)源總量(liang)；與新(xin)(xin)能(neng)(neng)源跨越(yue)式(shi)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)儲能(neng)(neng)要求，透過創新(xin)(xin)、智慧、數字(zi)化技術的(de)應(ying)用(yong)(yong)，著(zhu)力(li)提高(gao)利(li)用(yong)(yong)效能(neng)(neng)，實(shi)施(shi)可再(zai)生能(neng)(neng)源替代行(xing)動；從多維(wei)一體(ti)(ti)(ti)角(jiao)度深(shen)化電力(li)體(ti)(ti)(ti)制(zhi)改革，共同攜手構建(jian)以新(xin)(xin)能(neng)(neng)源為主體(ti)(ti)(ti)的(de)新(xin)(xin)型電力(li)系(xi)統。

加快用(yong)戶側可(ke)控負荷(he)儲能應用(yong)與傳統(tong)化石(shi)能源(yuan)(yuan)增減(jian)掛(gua)鉤(gou)，加速綠色電能替代，助力解決(jue)能耗(hao)雙控難(nan)題，實現能源(yuan)(yuan)雙碳(tan)目標落地(di)。

注：本文由山西常晟新能源科技王工（13810518839）供稿，歡迎行業朋友聯系交流。