前不久(jiu),浙江省內最大規模用戶側熔(rong)鹽儲能項(xiang)目在紹興天圣(sheng)集團天實園(yuan)區接電(dian)投(tou)產。
“熔鹽儲能(neng)”到底是怎么回事?發展(zhan)前景如何?讓我們一探(tan)究竟吧!
你了解熔鹽儲能嗎?
簡單來說,熔鹽(yan)(yan)儲(chu)(chu)能(neng)就(jiu)是將熔鹽(yan)(yan)罐進行加熱(re)(re)(re),把能(neng)量(liang)存儲(chu)(chu)起(qi)來,再(zai)將存儲(chu)(chu)的熱(re)(re)(re)量(liang)通過(guo)蒸汽發生系統產生蒸汽,從而實現供熱(re)(re)(re)。顧名(ming)思義,熔鹽(yan)(yan)儲(chu)(chu)能(neng)是熱(re)(re)(re)儲(chu)(chu)能(neng)中的一種。它以二元鹽(yan)(yan)(60%硝酸鈉(na)+40%硝酸鉀)為主要介質(zhi),具有(you)儲(chu)(chu)存熱(re)(re)(re)量(liang)大、儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)時間長(chang)等特點(dian)。
圖:熔鹽(yan)儲能(neng)罐(guan)示意圖
工作原理
熔鹽(yan)儲能分為蓄熱和(he)放(fang)熱兩個工(gong)作過程。
一(yi)(yi)方(fang)面,采用智能互補系(xi)統將風電(dian)、光(guang)伏、夜間低谷電(dian)等作為能量源,通過電(dian)加(jia)熱(re)器加(jia)熱(re)熔鹽,儲存熱(re)量;另一(yi)(yi)方(fang)面,在換熱(re)系(xi)統中高溫熔鹽與水進行換熱(re),釋放熱(re)量。為了讓大(da)家(jia)更直觀地理(li)解,小e給大(da)家(jia)做(zuo)了一(yi)(yi)張原理(li)圖。
圖:熔鹽儲(chu)(chu)能儲(chu)(chu)熱(re)和放熱(re)工作原理圖
熔鹽儲能是可長遠發展的“潛力股”
目前(qian)進入商業化(hua)(hua)階(jie)段的(de)主(zhu)要有抽水儲(chu)能、電化(hua)(hua)學儲(chu)能和熔鹽儲(chu)能三大儲(chu)能技術(shu)。下面,我們來看(kan)看(kan)它與其他兩種儲(chu)能技術(shu)的(de)對比。
熔鹽儲能VS抽水儲能
當前,抽水儲(chu)能(neng)是市(shi)場(chang)主(zhu)流技術,但由于(yu)國內風光(guang)發(fa)電主(zhu)要集中于(yu)西北(bei)地(di)區,受制于(yu)自(zi)然(ran)條(tiao)件,抽水儲(chu)能(neng)在西北(bei)地(di)區適應性較(jiao)弱(ruo),電化學(xue)儲(chu)能(neng)和熔鹽儲(chu)能(neng)的(de)滲透率有望提升。
相(xiang)比于抽水儲(chu)(chu)能(neng),熔(rong)鹽(yan)儲(chu)(chu)能(neng)對地理因素的(de)要求(qiu)(qiu)較(jiao)低,遠期(qi)來看能(neng)夠足量(liang)的(de)滿足儲(chu)(chu)能(neng)需(xu)求(qiu)(qiu),需(xu)求(qiu)(qiu)響應能(neng)力(li)也(ye)更(geng)加突(tu)出,當(dang)全凝機(ji)(ji)組熱機(ji)(ji)狀態下(xia)可在15分鐘內(nei)(nei)實(shi)現快速響應。值得一(yi)提的(de)是(shi),熔(rong)鹽(yan)儲(chu)(chu)能(neng)建設周期(qi)相(xiang)對較(jiao)短、投資(zi)效(xiao)益(yi)水平也(ye)更(geng)加可觀,天圣熔(rong)鹽(yan)儲(chu)(chu)能(neng)項目預期(qi)投資(zi)回收期(qi)6年(nian),內(nei)(nei)部收益(yi)率可達14.95%。
圖(tu):抽水儲能VS熔(rong)鹽儲能對比圖
熔鹽儲能VS電化學儲能
而相比于電(dian)化學(xue)儲能(neng)(neng),熔(rong)鹽儲能(neng)(neng)在可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)納、清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)取暖(nuan)等方面,具有更多優勢。熔(rong)鹽儲能(neng)(neng)作(zuo)為(wei)可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)展的重要(yao)支撐點之(zhi)一,既可(ke)以(yi)大規(gui)模集(ji)中應用(yong)于光熱(re)發(fa)電(dian)儲能(neng)(neng)、新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)廢棄電(dian)力利(li)用(yong)、電(dian)網(wang)調(diao)峰等領域(yu),也可(ke)以(yi)分布式應用(yong)于智(zhi)慧能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)集(ji)中供(gong)熱(re)、清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)熱(re)電(dian)冷聯(lian)供(gong)等領域(yu),尤(you)其在光熱(re)領域(yu),可(ke)顯著提高發(fa)電(dian)系統的熱(re)效率(lv)、系統的可(ke)靠性(xing)和(he)經(jing)濟性(xing)。
圖:電化學儲能VS熔鹽儲能對比圖(tu)
熔鹽儲能的應用領域
目前,根據(ju)應(ying)用領(ling)域不同,熔鹽儲能的(de)應(ying)用場景可分為(wei):光熱(re)發電、谷(gu)電加熱(re)和蒸(zheng)汽加熱(re)。
光熱發電
光熱發(fa)電(dian)系(xi)統帶(dai)有熔鹽儲(chu)能裝(zhuang)置,可實現儲(chu)熱、調峰、連續發(fa)電(dian)。
圖(tu):光熱電站示意圖
蒸汽加熱
蒸汽加熱(re)主要用(yong)于(yu)(yu)火(huo)(huo)電靈活性改造(zao)。熔鹽儲能技術應(ying)用(yong)于(yu)(yu)火(huo)(huo)電靈活性改造(zao),可顯著(zhu)改善(shan)火(huo)(huo)電機組供(gong)熱(re)調峰能力。與現(xian)有的火(huo)(huo)電機組調峰技術相比,蒸汽加熱(re)熔鹽儲能的火(huo)(huo)電調峰技術能耗更(geng)低(di)、運行(xing)更(geng)節能可靠、改造(zao)成本低(di)等。
圖:蒸汽鍋爐示意圖
谷電加熱
谷(gu)電加熱是在(zai)(zai)電力(li)供給盈余(yu)、電力(li)需求低谷(gu)時,主動將電力(li)以熱能形式儲藏,在(zai)(zai)電網(wang)需要時再將熱能轉化(hua)為(wei)電能。
圖(tu):谷電加熱示意圖
今年6月,浙江省能(neng)(neng)源局聯合發(fa)(fa)布(bu)《浙江省“十四五(wu)”新型儲(chu)能(neng)(neng)發(fa)(fa)展(zhan)規劃》,其(qi)中,紹興天(tian)圣集團綠(lv)電(dian)熔鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)項(xiang)(xiang)目(mu)被列入首批示范項(xiang)(xiang)目(mu)。該(gai)項(xiang)(xiang)目(mu)可(ke)消(xiao)納來自西北地區(qu)(qu)的(de)風光電(dian)力(li)資源,通過熔鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)供(gong)(gong)熱系(xi)統及汽輪發(fa)(fa)電(dian)系(xi)統實現對園區(qu)(qu)供(gong)(gong)熱、供(gong)(gong)電(dian),為(wei)食品加(jia)工、紡織等企(qi)業(ye)提供(gong)(gong)穩定(ding)持續(xu)的(de)蒸汽、熱風等高品質熱源,并可(ke)全負荷頂峰滿(man)足(zu)電(dian)網需(xu)求(qiu)響應,是“雙高”行業(ye)綠(lv)色零碳轉型試點(dian)項(xiang)(xiang)目(mu)。
一直以(yi)來(lai),紡(fang)織印(yin)染(ran)(ran)行(xing)(xing)業(ye)被貼(tie)上了“高(gao)耗能(neng)(neng)”的(de)標簽,而綠電熔鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)的(de)誕(dan)生為印(yin)染(ran)(ran)行(xing)(xing)業(ye)低(di)碳(tan)轉(zhuan)型打開了新思路,以(yi)高(gao)溫熔鹽(yan)為儲(chu)能(neng)(neng)介(jie)質,將(jiang)綠色電力轉(zhuan)化為熱能(neng)(neng)儲(chu)存在熔鹽(yan)中,24小時不間斷供應蒸汽,機(ji)組的(de)能(neng)(neng)量(liang)利(li)用(yong)率達95%。在為紡(fang)織印(yin)染(ran)(ran)行(xing)(xing)業(ye)提(ti)供零碳(tan)能(neng)(neng)源的(de)同時,也提(ti)高(gao)了能(neng)(neng)源利(li)用(yong)率。
圖(tu):國網紹興供電公司工作人員正在110千伏移動預裝式變電站內檢查設備
在天圣集團(tuan)綠電熔鹽儲能項目(mu)中,為(wei)確(que)保項目(mu)能夠如期投產,國(guo)網(wang)紹(shao)興供電公(gong)司在該項目(mu)的供電方(fang)式上,將電網(wang)主網(wang)側的創新專利運用(yong)到用(yong)戶側變電站。
“由于受到疫情等因素影(ying)響(xiang),為(wei)了不影(ying)響(xiang)工程(cheng)進度,我們采用(yong)110千伏移動預裝式變(bian)電站(zhan)代替傳(chuan)統變(bian)電站(zhan),即(ji)裝即(ji)用(yong),有效縮(suo)減用(yong)戶變(bian)電站(zhan)建設工期。”國網紹興供(gong)電公司市場服(fu)務中心(xin)副(fu)主任李海峰介紹。
圖(tu):110千伏移(yi)動預裝式變電站
不僅如此,移動式變電(dian)站還能夠快速滿足用戶安全可(ke)靠供電(dian),同時加(jia)強電(dian)網調(diao)度運行對移動變電(dian)站運行狀態的實(shi)時監(jian)控(kong)(kong)和異常報警,通過(guo)智能控(kong)(kong)制(zhi)系統的程序控(kong)(kong)制(zhi)實(shi)現遠程停送電(dian)操(cao)作,實(shi)現無人(ren)值守(shou)自動控(kong)(kong)制(zhi)。
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