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近年來，隨著我國新能源發電規模持續快速增長，新型儲能進入大規模發展期。“十四五”以來，新增新型儲能裝機直接推動經濟投資超過1000億元，有力支撐能源電力發展，成為中國經濟發展新動能。

今年的《政(zheng)府工作報告》提出，加(jia)強大型(xing)風電(dian)光伏基地和(he)外(wai)送通道建設，推動(dong)分布式能(neng)(neng)(neng)源(yuan)開(kai)發(fa)利用(yong)，提高電(dian)網對清潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的接納、配置和(he)調(diao)控能(neng)(neng)(neng)力，發(fa)展新(xin)型(xing)儲能(neng)(neng)(neng)，促(cu)進綠電(dian)使(shi)用(yong)和(he)國際(ji)互(hu)認，發(fa)揮煤炭、煤電(dian)兜底作用(yong)，確保經(jing)濟社會發(fa)展用(yong)能(neng)(neng)(neng)需求。這是我國首次將“發(fa)展新(xin)型(xing)儲能(neng)(neng)(neng)”寫進政(zheng)府工作報告。

儲能發展現狀

我國出(chu)臺了一系列相關政策，促進和(he)(he)(he)鼓勵儲(chu)能(neng)項目(mu)開(kai)發建設(she)。“十(shi)四五(wu)”規劃(hua)和(he)(he)(he)2035年(nian)遠景目(mu)標綱(gang)要提出(chu)，加(jia)快抽(chou)水蓄能(neng)電(dian)站(zhan)建設(she)和(he)(he)(he)新型(xing)(xing)儲(chu)能(neng)技術規模化應用。2022年(nian)1月(yue)，國家發展(zhan)(zhan)改革(ge)委和(he)(he)(he)國家能(neng)源局聯合印發的《“十(shi)四五(wu)”新型(xing)(xing)儲(chu)能(neng)發展(zhan)(zhan)實施方案》提出(chu)，到(dao)2025年(nian)，新型(xing)(xing)儲(chu)能(neng)由商業化初期步入規模化發展(zhan)(zhan)階段，具備大規模商業化應用條(tiao)件；到(dao)2030年(nian)，新型(xing)(xing)儲(chu)能(neng)全面市場化發展(zhan)(zhan)。

國家能源局數(shu)據顯示，截至(zhi)2023年(nian)(nian)底，全(quan)國已經建成投運新型儲能項(xiang)目(mu)累計裝(zhuang)機(ji)(ji)規模達(da)3139萬(wan)(wan)千瓦(wa)(wa)/6687萬(wan)(wan)千瓦(wa)(wa)時(shi)(shi)，平均儲能時(shi)(shi)長2.1小時(shi)(shi)。2023年(nian)(nian)新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)(ji)規模約2260萬(wan)(wan)千瓦(wa)(wa)/4870萬(wan)(wan)千瓦(wa)(wa)時(shi)(shi)，較2022年(nian)(nian)底增(zeng)長超過260%。

按照(zhao)存儲(chu)(chu)介質的不同，儲(chu)(chu)能(neng)(neng)賽(sai)道的技術(shu)路(lu)徑可分為新型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)和傳統(tong)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)，其中傳統(tong)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)以(yi)抽水蓄(xu)能(neng)(neng)為代(dai)表，適(shi)合大電網的能(neng)(neng)量調配，而(er)建設周期(qi)短、選址靈(ling)活、響應速度(du)快的新型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)，則(ze)更適(shi)合給(gei)以(yi)風(feng)電光伏為代(dai)表的可再(zai)生能(neng)(neng)源項目做配套，比(bi)如說，熔鹽儲(chu)(chu)能(neng)(neng)。

熔鹽儲熱系統

熔(rong)鹽儲熱(re)(儲能)技術(shu)是一種先(xian)進的(de)熱(re)能儲存系統。其核(he)心原理是將熱(re)能儲存在高溫熔(rong)化(hua)的(de)鹽溶(rong)液中，以(yi)(yi)供后續(xu)轉化(hua)為電力或熱(re)能，具有理論成本低、工作溫度高、環(huan)境友好等(deng)特點。一個熔(rong)鹽儲熱(re)項目(mu)的(de)關(guan)鍵部分包(bao)括(kuo)冷/熱(re)鹽儲罐、電加(jia)熱(re)器、換熱(re)器以(yi)(yi)及配套的(de)汽(qi)輪機等(deng)組件。詳見下圖。

在充電(dian)(dian)階段，電(dian)(dian)加熱(re)(re)器使用(yong)外部(bu)電(dian)(dian)力產生(sheng)熱(re)(re)能(neng)，用(yong)以加熱(re)(re)鹽(yan)溶(rong)液，將其升溫(wen)(wen)(wen)至高(gao)溫(wen)(wen)(wen)狀態，通常(chang)可達600攝氏度。熔(rong)鹽(yan)儲(chu)熱(re)(re)系統儲(chu)能(neng)媒介(jie)通常(chang)是一種含有(you)鉀和硝酸鈉的(de)混合物，具(ju)有(you)良好的(de)熱(re)(re)特性(xing)和長壽命(ming)，不僅可以在高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下儲(chu)存大量熱(re)(re)能(neng)，還具(ju)有(you)環(huan)保(bao)性(xing)，不會(hui)泄漏或對環(huan)境(jing)造成危(wei)害。在放電(dian)(dian)階段，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)的(de)熔(rong)鹽(yan)通過(guo)熱(re)(re)交(jiao)換器將熱(re)(re)能(neng)傳遞給(gei)流體介(jie)質，通常(chang)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)油。該介(jie)質隨(sui)后(hou)被(bei)用(yong)于(yu)產生(sheng)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)高(gao)壓蒸汽，以驅動(dong)汽輪(lun)機來(lai)生(sheng)產電(dian)(dian)力。同時，冷(leng)卻的(de)熔(rong)鹽(yan)則被(bei)泵回冷(leng)鹽(yan)儲(chu)罐，準備好參與到下次儲(chu)能(neng)過(guo)程(cheng)當中。

理論上(shang)，熔鹽(yan)儲(chu)(chu)熱(re)是(shi)一(yi)種高效且(qie)環保的(de)能(neng)源儲(chu)(chu)存系統，能(neng)夠供熱(re)的(de)特性使其(qi)(qi)從其(qi)(qi)他儲(chu)(chu)能(neng)技術(shu)中脫穎而出。它可(ke)以(yi)用于電(dian)力領域，直接(jie)(jie)供應高溫蒸(zheng)汽以(yi)發(fa)電(dian)，也可(ke)以(yi)直接(jie)(jie)為(wei)工業園(yuan)區(qu)供熱(re)以(yi)及高壓(ya)蒸(zheng)汽，有助于減少工業對化石燃料(liao)的(de)依賴，降低碳排放(fang)。該技術(shu)具(ju)有廣泛的(de)應用前景，有望(wang)為(wei)能(neng)源行業的(de)可(ke)持(chi)續發(fa)展提供有力支持(chi)。

由于熔(rong)鹽(yan)儲(chu)(chu)(chu)能獨特(te)的(de)(de)(de)儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)能力，其(qi)(qi)應(ying)用場景與(yu)當下主流(liu)的(de)(de)(de)電化學儲(chu)(chu)(chu)能略有差異。近年來，熔(rong)鹽(yan)儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)技術開始在多個領域嶄(zhan)露頭角(jiao)，如光熱(re)(re)(re)(re)電站(zhan)、火電靈活性(xing)改(gai)造(zao)、工業余熱(re)(re)(re)(re)回收、蓄熱(re)(re)(re)(re)空調、城市供熱(re)(re)(re)(re)等。其(qi)(qi)中(zhong)，以太陽能光熱(re)(re)(re)(re)發電與(yu)火電靈活性(xing)改(gai)造(zao)這兩個領域的(de)(de)(de)推廣(guang)應(ying)用最為廣(guang)泛，部分項目(mu)已實現商業化運行。

熔鹽儲熱主要設備

█熔融鹽

熔融鹽(yan)是熔鹽(yan)儲(chu)熱(re)技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)核心，它(ta)是在高溫(wen)(wen)條件(jian)下(xia)呈熔化(hua)(hua)狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)鹽(yan)類。通(tong)常(chang)(chang)情況下(xia)指無機鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)熔化(hua)(hua)體，包括一(yi)系列常(chang)(chang)見的(de)(de)(de)(de)鹽(yan)類，如NaNO3、KNO3、Ca(NO3)2、Na2CO3、K2CO3、NaCl、KCl等(deng)，均(jun)為農(nong)業化(hua)(hua)肥的(de)(de)(de)(de)常(chang)(chang)見原材料，常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)化(hua)(hua)學性(xing)質(zhi)穩(wen)定。廣義上(shang)還包括氧化(hua)(hua)物和(he)有機鹽(yan)。目前行業多(duo)采用(yong)混合鹽(yan)作為熔融鹽(yan)使(shi)用(yong)，對比熔點(dian)(dian)高、熱(re)穩(wen)定性(xing)過(guo)強的(de)(de)(de)(de)單一(yi)成分熔鹽(yan)，混合鹽(yan)具(ju)有較低的(de)(de)(de)(de)熔點(dian)(dian)和(he)較高的(de)(de)(de)(de)分解(jie)溫(wen)(wen)度(du)，能夠(gou)滿足各種應(ying)用(yong)對高溫(wen)(wen)傳熱(re)和(he)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)需求，在匹(pi)配應(ying)用(yong)層面不(bu)同工作溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)同時(shi)，保持了熔鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)熱(re)穩(wen)定性(xing)和(he)低飽(bao)和(he)蒸(zheng)汽(qi)壓(ya)等(deng)一(yi)系列優點(dian)(dian)。調整(zheng)混合鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)成分和(he)比例可以獲得多(duo)種具(ju)有不(bu)同熔點(dian)(dian)、分解(jie)溫(wen)(wen)度(du)和(he)適用(yong)工作溫(wen)(wen)度(du)范圍的(de)(de)(de)(de)混合鹽(yan)，因此，尋找熔點(dian)(dian)低、分解(jie)溫(wen)(wen)度(du)高的(de)(de)(de)(de)混合熔融鹽(yan)成為熔鹽(yan)儲(chu)熱(re)技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)研究重點(dian)(dian)之一(yi)。

熔融(rong)(rong)鹽相(xiang)比其他儲熱(re)介質具(ju)(ju)(ju)有(you)諸多(duo)特(te)點。首先，熔融(rong)(rong)鹽是一(yi)種(zhong)離子(zi)體，具(ju)(ju)(ju)有(you)良好的導(dao)電性(xing)能，導(dao)電率遠高(gao)于常(chang)規電解質溶(rong)液，這使得電加熱(re)過(guo)程非常(chang)方(fang)便。其次，熔融(rong)(rong)鹽具(ju)(ju)(ju)有(you)廣泛(fan)的使用溫(wen)度范(fan)圍，通常(chang)在(zai)280°C到1000°C之間，而新型低(di)熔點鹽的最低(di)使用溫(wen)度甚至達到了(le)80°C，能夠匹配絕大部分工業應用的溫(wen)度需求(qiu)。此外，熔融(rong)(rong)鹽的飽和蒸汽壓(ya)較低(di)，降低(di)了(le)設備成本，提高(gao)了(le)安(an)全性(xing)。此外，它的液態狀態下(xia)粘度較低(di)，具(ju)(ju)(ju)有(you)良好的化學穩定性(xing)和熱(re)穩定性(xing)，同時原料容易獲得，價格相(xiang)對較低(di)。

█儲鹽罐

儲(chu)(chu)鹽罐(guan)是存儲(chu)(chu)熔(rong)融(rong)鹽的(de)關鍵設(she)備(bei)，通(tong)常以(yi)不銹鋼、碳鋼作為制(zhi)(zhi)造(zao)原(yuan)材料。儲(chu)(chu)鹽罐(guan)外部(bu)和(he)地基通(tong)常會覆蓋較厚的(de)保溫層，助于減少內(nei)(nei)部(bu)熱(re)能(neng)向外散(san)失，從而降低(di)了能(neng)量損(sun)耗。罐(guan)頂通(tong)常設(she)計有(you)(you)與(yu)熔(rong)鹽泵相(xiang)連接的(de)孔(kong)，同時(shi)設(she)有(you)(you)安(an)全(quan)閥，以(yi)確保罐(guan)內(nei)(nei)的(de)壓力維持(chi)在(zai)常壓范圍內(nei)(nei)。罐(guan)內(nei)(nei)通(tong)常設(she)置有(you)(you)浸入式電(dian)加熱(re)器，其(qi)任務(wu)是在(zai)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)停用或需要時(shi)維持(chi)熔(rong)融(rong)鹽的(de)溫度，保證(zheng)存儲(chu)(chu)的(de)熱(re)能(neng)在(zai)需要時(shi)被有(you)(you)效地釋放。此外，為防(fang)止混凝土層溫度超溫，系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)還(huan)增設(she)了通(tong)風(feng)(feng)層，通(tong)風(feng)(feng)層中(zhong)的(de)鋼管(guan)布置得當(dang)，確保了系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)溫度控制(zhi)(zhi)。這種精心設(she)計的(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)保障(zhang)了熔(rong)鹽儲(chu)(chu)熱(re)技術的(de)安(an)全(quan)性(xing)和(he)高效性(xing)。

構成熔鹽(yan)儲(chu)熱(re)系(xi)統的(de)其他(ta)設(she)備還(huan)包括換(huan)熱(re)器、熔鹽(yan)泵、熔鹽(yan)閥(fa)、疏(shu)鹽(yan)罐等，它們在整(zheng)個系(xi)統中發揮(hui)著重要的(de)作用。

熔鹽閥

熔(rong)鹽(yan)具有運行(xing)溫(wen)度高(gao)(gao)、凝固點(dian)高(gao)(gao)、運行(xing)溫(wen)差變化大和腐蝕性強等特點(dian)，對(dui)與其直接(jie)接(jie)觸(chu)的熔(rong)鹽(yan)閥、熔(rong)鹽(yan)泵、儲(chu)罐等設(she)備以及管道系統的設(she)計(ji)、生(sheng)產與制造(zao)均提(ti)出(chu)了較高(gao)(gao)的要求(qiu)。

熔(rong)(rong)鹽(yan)閥(fa)(fa)與常(chang)規閥(fa)(fa)門(men)(men)類似，需要額外(wai)配備電伴熱(re)系(xi)統(tong)，確保了熔(rong)(rong)鹽(yan)在系(xi)統(tong)中穩定(ding)高(gao)效(xiao)流動。在光熱(re)電站的傳熱(re)以及(ji)蓄熱(re)系(xi)統(tong)都(dou)采用(yong)熔(rong)(rong)鹽(yan)介(jie)質，其設備如吸熱(re)塔(ta)和冷/熱(re)熔(rong)(rong)鹽(yan)儲罐(guan)需要安(an)裝(zhuang)開關及(ji)調節閥(fa)(fa)門(men)(men)，來(lai)控制(zhi)調節工(gong)藝流程。一般采用(yong)閘閥(fa)(fa)、截止閥(fa)(fa)或三偏心蝶閥(fa)(fa)，安(an)裝(zhuang)在這里(li)的閥(fa)(fa)門(men)(men)必須(xu)滿足下述工(gong)況：耐高(gao)溫，設計溫度高(gao)達(da)595℃；閥(fa)(fa)門(men)(men)的熱(re)傳導(dao)效(xiao)率高(gao)，保證熔(rong)(rong)鹽(yan)始終在其凝固點之上；很好(hao)的耐腐蝕性。

目前在(zai)熔(rong)(rong)鹽(yan)閥(fa)門(men)方(fang)面，技術及產品儲備(bei)較好(hao)的企業有(you)(you)哈(ha)電集團(tuan)哈(ha)爾濱電站閥(fa)門(men)有(you)(you)限公(gong)(gong)司(si)、北(bei)京市閥(fa)門(men)總廠(chang)股份(fen)有(you)(you)限公(gong)(gong)司(si)、浙江高中(zhong)壓(ya)閥(fa)門(men)有(you)(you)限公(gong)(gong)司(si)、重慶川儀調節(jie)閥(fa)有(you)(you)限公(gong)(gong)司(si)、北(bei)京佳潔能新(xin)節(jie)能技術有(you)(you)限公(gong)(gong)司(si)等(deng)。其中(zhong)，哈(ha)電閥(fa)門(men)是目前國內熔(rong)(rong)鹽(yan)閥(fa)門(men)領域業績最高、種類最全(quan)、技術儲備(bei)最雄厚的公(gong)(gong)司(si)。

國內相關(guan)閥(fa)企參與的重點項目包括：

█北京佳潔能新(xin)節能技術有限(xian)公司

·蘭州大成(cheng)50MW光熱(re)項(xiang)目(mu)集(ji)熱(re)島(dao)先(xian)期運行系統

·玉(yu)門鑫能50MW光(guang)熱(re)發電示(shi)范項(xiang)目

·中國能建哈密塔式(shi)50MW光熱(re)發電項目

·中國科學(xue)院上海應用物理(li)研究(jiu)所(suo)熔鹽回路

·中(zhong)國科學院上海應用(yong)物(wu)理研究(jiu)所超高溫（730℃）熔鹽儲能(neng)試驗回路

█浙江(jiang)萬龍機械(xie)有限公司

·向青海某(mou)50MW光熱發(fa)電項(xiang)目提供(gong)化(hua)鹽系統(tong)熔鹽截止閥

·向玉門(men)鑫能50MW二次反射(she)塔式光熱項目供貨40臺熔鹽閥(fa)產品(pin)

·向(xiang)天津濱(bin)海阿克塞(sai)試驗(yan)回路供應熔鹽截止閥

█哈電集團哈爾濱電站閥門有限公司

·向青海中控德令哈50MW塔(ta)式光(guang)熱電站提供熔鹽管路安(an)全閥

·青海某50MW光熱發電(dian)項目熔(rong)鹽調節閥

█浙江高中壓閥(fa)門(men)有限公司

·國內某10MW光熱發電項目

·中標(biao)玉門(men)鑫能50MW塔式光熱發(fa)電(dian)項目(mu)熔(rong)鹽截止閥

·中標(biao)國內某50MW塔(ta)式光熱發電項目(mu)熔(rong)鹽截止(zhi)閥

█北京市(shi)閥門(men)總廠股份(fen)有(you)限公司

·中科院電(dian)工所(suo)光熱(re)試驗(yan)項目

·東方鍋(guo)爐(lu)酒泉光熱試驗項目

·清蕓陽光-清華大學實驗室項目

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熔(rong)鹽儲熱(re)技術符合(he)清潔能(neng)源行業(ye)的發展要求，為應(ying)對能(neng)源轉型挑戰提供(gong)了(le)另一套可行的解決(jue)方(fang)案(an)。未來，熔(rong)鹽儲熱(re)技術將繼續(xu)受(shou)到(dao)研究和發展的支持，以提高(gao)儲能(neng)效率(lv)、降低成本，并擴大其應(ying)用領域。熔(rong)鹽儲熱(re)的產業(ye)發展有(you)助于(yu)建立更加可持續(xu)和綠色的能(neng)源體系(xi)，為未來的能(neng)源供(gong)應(ying)和環境保護作出積(ji)極貢獻。