在建光(guang)(guang)熱熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)項目28個(ge)、累計裝機(ji)達(da)2.85GW;一(yi)批(pi)熔鹽儲(chu)熱技(ji)術在火電靈活性(xing)改造等新領域的(de)應用(yong)示范項目紛紛落地并陸續(xu)啟動建設……2023年,熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)風光(guang)(guang)再(zai)現!
1
光熱熔鹽儲能大爆發
作為長(chang)時(shi)儲(chu)能(neng)的(de)一個重要分支,熔(rong)鹽儲(chu)能(neng)的(de)特性使(shi)其應用(yong)范(fan)圍廣闊,目前(qian)最成熟的(de)當推其在(zai)光熱發電領(ling)域的(de)應用(yong)。
目(mu)前國內已投(tou)運的光(guang)熱熔鹽儲能(neng)項(xiang)目(mu)裝(zhuang)機容量達500MW,應(ying)用于商業化光(guang)熱電(dian)站中的熔鹽儲熱系統最(zui)長(chang)儲熱時長(chang)高達15小時。
▲已投(tou)運光熱型熔鹽儲能項目
2023年,光熱發電行業掀起新一輪發展熱潮,與其黃金搭檔的(de)熔(rong)鹽儲能也開始爆發式增長。除了已投運(yun)的(de)項(xiang)目(mu)外,目(mu)前正在(zai)推進的(de)光熱發電項(xiang)目(mu)中,全(quan)部配(pei)置(zhi)了熔(rong)鹽儲能系(xi)統,累計裝(zhuang)機達2.85GW。
▲在(zai)建光(guang)熱熔(rong)鹽儲能項目
2
新市場的新應用
除光熱發電(dian)領域外,熔鹽(yan)儲能在供暖(nuan)、供蒸汽、火電(dian)機組靈活(huo)改造等領域的競爭優勢(shi)日(ri)益凸(tu)顯。
在用戶(hu)側供熱領(ling)域(yu),2022年10月20日(ri),浙江省(sheng)最大的用戶(hu)側熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)項(xiang)目——紹興綠電熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)示范項(xiang)目在紹興柯橋(qiao)區天實低碳產業園正式產汽。
在(zai)火電靈(ling)活性改(gai)造市(shi)場(chang),2022年12月15日,由(you)江蘇國信靖江發(fa)電有限公司聯合(he)西安熱工研究院自主研發(fa),全球首個(ge)與煤電耦合(he)的(de)熔鹽儲熱調頻調峰(feng)示范工程投運(yun),引(yin)發(fa)廣泛關注。
▲已(yi)投運熔鹽儲熱(re)項目(mu)(非光熱(re)發(fa)電)
2023年(nian),更多類似的(de)相(xiang)關項目陸續啟(qi)動建(jian)設,如下(xia)表所(suo)示:
▲在(zai)建其(qi)他熔鹽儲熱(re)項目(非光熱(re)發電)
(注(zhu):有(you)些項(xiang)目已(yi)經(jing)規劃但未(wei)有(you)公開推進建設(she)消息,故未(wei)列(lie)入)
值得一(yi)提的(de)是,2023年12月6日,世界首(shou)座(zuo)電熱熔(rong)鹽(yan)(yan)儲能注汽試(shi)(shi)驗站在(zai)中國石油(you)遼河油(you)田(tian)(tian)(tian)竣工投產(chan),這是首(shou)次將(jiang)(jiang)電熱熔(rong)鹽(yan)(yan)技(ji)術應(ying)(ying)用于油(you)田(tian)(tian)(tian)生(sheng)產(chan)注汽系統(tong)。通過獨創研制的(de)蒸(zheng)(zheng)汽發生(sheng)系統(tong)將(jiang)(jiang)油(you)田(tian)(tian)(tian)回用軟化(hua)污水與高溫熔(rong)鹽(yan)(yan)換熱產(chan)生(sheng)額定8MPa、295℃、干度80%的(de)濕飽和(he)蒸(zheng)(zheng)汽直接用于油(you)田(tian)(tian)(tian)注汽生(sheng)產(chan),有效減少能量(liang)過程損耗(hao),綜合效率從熔(rong)鹽(yan)(yan)儲能發電系統(tong)的(de)35%提高到90%以上,是突破該(gai)領域技(ji)術應(ying)(ying)用場景(jing)的(de)一(yi)次全新嘗試(shi)(shi)。
在壓縮空氣儲(chu)能(neng)領域,熔(rong)(rong)鹽(yan)儲(chu)熱(re)技術也(ye)開始(shi)進(jin)行示范實踐,2022年9月28日,山東泰(tai)安350MW鹽(yan)穴(xue)壓縮空氣儲(chu)能(neng)示范工程開工,首(shou)次采(cai)用低(di)熔(rong)(rong)點熔(rong)(rong)融鹽(yan)高溫絕熱(re)壓縮技術。未來,更多的壓縮空氣儲(chu)能(neng)項目也(ye)將采(cai)用熔(rong)(rong)鹽(yan)儲(chu)熱(re)技術提高系統效率。
3
技術上的顯著進展
2023年,熔鹽儲能技術進一步(bu)發展,主要體現(xian)在(zai)兩個方面:1、低(di)熔點寬溫熔鹽技術;2、熔鹽電加熱器(qi)。
目前二元混(hun)合(he)硝酸鹽(yan)的熔(rong)點約在220攝(she)氏度,在系統(tong)(tong)中作為液(ye)體循環(huan)。但是這(zhe)個熔(rong)點相(xiang)對較(jiao)高,在熔(rong)鹽(yan)循環(huan)過程中容易(yi)發生“凍管(guan)”,導致系統(tong)(tong)失效。
2022年,科技(ji)(ji)部對“十四五(wu)”國家重點(dian)研(yan)發(fa)計劃(hua)“儲能(neng)與智能(neng)電網技(ji)(ji)術”重點(dian)專項2022年度項目申報(bao)指(zhi)南(nan)征求意(yi)見中明確:研(yan)究低熔(rong)點(dian)、寬(kuan)溫域、高溫大容量熔(rong)鹽儲熱關鍵技(ji)(ji)術。
2023年2月,國(guo)家重點(dian)研(yan)(yan)發計劃(hua)“寬液體溫域(yu)高(gao)溫熔鹽儲熱(re)技(ji)(ji)術(shu)”項目啟動,該項目由(you)北(bei)京工(gong)業(ye)大(da)學(xue)(xue)牽頭,聯合中國(guo)科學(xue)(xue)院(yuan)工(gong)程熱(re)物理研(yan)(yan)究所、華南理工(gong)大(da)學(xue)(xue)、浙江可勝技(ji)(ji)術(shu)股份(fen)有限公司(si)、西(xi)安熱(re)工(gong)研(yan)(yan)究院(yuan)、西(xi)安交通(tong)大(da)學(xue)(xue)、華北(bei)電力大(da)學(xue)(xue)、河北(bei)工(gong)業(ye)大(da)學(xue)(xue)、藍星(北(bei)京)化工(gong)機(ji)械(xie)有限公司(si),浙江高(gao)晟光熱(re)發電研(yan)(yan)究院(yuan)等9家單位(wei)共同承擔。
項目針對我(wo)國實現“碳(tan)(tan)中和、碳(tan)(tan)達峰(feng)”和“高(gao)比例可再(zai)生(sheng)能源”戰略目標(biao)迫切需要大(da)(da)容量長(chang)時儲(chu)(chu)能技(ji)術,突(tu)破(po)寬液體(ti)溫(wen)域高(gao)溫(wen)熔(rong)(rong)鹽儲(chu)(chu)熱(re)系統優化(hua)設計(ji)、低熔(rong)(rong)點高(gao)分解溫(wen)度低成(cheng)(cheng)本低腐蝕性的(de)混合熔(rong)(rong)鹽材料、大(da)(da)容量高(gao)溫(wen)熔(rong)(rong)鹽儲(chu)(chu)罐(guan)及其地基、高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)大(da)(da)溫(wen)差熔(rong)(rong)鹽換熱(re)器、高(gao)電(dian)(dian)壓(ya)熔(rong)(rong)鹽電(dian)(dian)加熱(re)器、系統集成(cheng)(cheng)與控制等關鍵技(ji)術,完成(cheng)(cheng)10MWh高(gao)溫(wen)熔(rong)(rong)鹽儲(chu)(chu)熱(re)系統工(gong)程(cheng)驗證和工(gong)程(cheng)示范(fan)。
2023年(nian)10月(yue)20日,百川(chuan)(chuan)光熱(re)聯合北(bei)京工(gong)業大學共(gong)同創建“熔(rong)鹽儲能(neng)傳熱(re)產教(jiao)融合創新(xin)(xin)平臺(tai)”,該平臺(tai)旨在集成百川(chuan)(chuan)光熱(re)高性能(neng)反射鏡和北(bei)工(gong)大“低熔(rong)點寬液體溫域”熔(rong)鹽應用技術(shu)優勢,研發新(xin)(xin)一代光熱(re)發電(dian)和熱(re)利用系統解決(jue)方案。
2023年12月,由中國能(neng)建數科(ke)集(ji)團聯合(he)北京工業大學共同研發,杭州(zhou)華源(yuan)前線能(neng)源(yuan)設備有(you)限公司承擔建設的“低(di)熔點混合(he)熔鹽(yan)中試(shi)平臺”通過專家評審,作為“中國能(neng)建300MW級(ji)壓縮(suo)空氣儲(chu)能(neng)電站(zhan)系統(tong)解(jie)決(jue)方案”的硬核技術,將助力(li)壓縮(suo)空氣儲(chu)能(neng)系統(tong)轉換效(xiao)率有(you)效(xiao)提升。
電加熱器是熔(rong)鹽儲(chu)熱系(xi)統的關(guan)鍵(jian)設備之一(yi),兼具低成本(ben)、可實(shi)施性(xing)的高(gao)電壓等級熔(rong)鹽電加熱器是推動熔(rong)鹽儲(chu)熱整(zheng)體成本(ben)削(xue)減的重要(yao)影(ying)響(xiang)因(yin)素。
2023年(nian)11月30日,西(xi)安慧(hui)金科技(ji)有限公司(si)10kV/10MW高(gao)電(dian)(dian)壓大(da)功率熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)電(dian)(dian)加(jia)熱(re)(re)裝(zhuang)置出廠,該裝(zhuang)置采用(yong)(yong)了國際首(shou)創的直連高(gao)壓電(dian)(dian)網(wang)大(da)流量(liang)流體高(gao)效感應(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)技(ji)術,是流體電(dian)(dian)加(jia)熱(re)(re)領域(yu)的重大(da)突破。據悉,該裝(zhuang)置將(jiang)應(ying)(ying)用(yong)(yong)于玉門“光熱(re)(re)儲(chu)能(neng)(neng)+光伏+風電(dian)(dian)”示范項目10萬千瓦(wa)光熱(re)(re)儲(chu)能(neng)(neng)工(gong)(gong)程,這也是該裝(zhuang)置在儲(chu)能(neng)(neng)領域(yu)的首(shou)臺套(tao)應(ying)(ying)用(yong)(yong),將(jiang)實現熔鹽電(dian)(dian)儲(chu)熱(re)(re)領域(yu)重大(da)革新,加(jia)快熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)在谷電(dian)(dian)工(gong)(gong)業蒸(zheng)汽供應(ying)(ying)、新能(neng)(neng)源(yuan)儲(chu)能(neng)(neng)調峰領域(yu)的工(gong)(gong)業化應(ying)(ying)用(yong)(yong)。