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10月25日，由ESPLAZA長時儲能網、CHPLAZA清潔供熱平臺主辦，湖州工業控制技術研究院與浙江綠儲科技有限公司聯合主辦，內蒙古梅捷新能源科技有限公司冠名贊助的2024第五屆中國儲熱大會在浙江湖州盛大召開，浙江可勝技術股份有限公司綜合能源技術部經理楊義出席會議，對熔鹽儲能技術引領下工業領域脫碳進行了分析。

圖：楊義

以下為演講內容。

各位領(ling)(ling)導、各位同仁下午好！很高興在這里和(he)大家分享(xiang)熔(rong)鹽儲能技術(shu)在工業領(ling)(ling)域(yu)脫(tuo)碳方面的典型項目案例，本次演(yan)講內容更加關注工業領(ling)(ling)域(yu)其(qi)他余熱(re)(re)利用情(qing)況，其(qi)能量來源并非是(shi)電(dian)，而是(shi)熱(re)(re)。

一、背景介紹

低碳(tan)(tan)發展是人類共(gong)同目標(biao)和(he)方(fang)向，是實現碳(tan)(tan)中和(he)的(de)必然(ran)選(xuan)擇；要實現碳(tan)(tan)中和(he)，必須電力脫碳(tan)(tan)和(he)工業脫碳(tan)(tan)“雙管(guan)齊下”。

能(neng)量來源(yuan)逐步從化石能(neng)源(yuan)的燃燒轉化為可再(zai)生能(neng)源(yuan)的綠(lv)電，因此，綠(lv)電制熱(re)儲熱(re)成為工業脫碳的重(zhong)要環(huan)節。

另外(wai)，工業(ye)脫碳的四個關鍵(jian)“支柱(zhu)”如下(xia)：

1、能源效(xiao)率——提升電機能效(xiao)，熱電聯產優化等；

2、工業電氣(qi)化(hua)——通(tong)過(guo)熱能的電氣(qi)化(hua)實現綠(lv)電制熱等；

3、綠電、綠熱；

4、碳捕集、利用和封存(cun)。

二、工業領域脫碳熔鹽儲能應用場景

▌工業高溫余熱利用領域

工(gong)業高(gao)溫余熱利用(yong)市場(chang)規(gui)模(mo)：預計到2026年(nian)我國余熱資源(yuan)均量(liang)將(jiang)達(da)到14.55億(yi)噸標準煤，考慮余熱資源(yuan)中有(you)50%高(gao)溫煙氣(qi)余熱回收容易，2026年(nian)市場(chang)規(gui)模(mo)將(jiang)達(da)2930億(yi)元。

行業特點：能耗(hao)高，用能成本在生產成本中(zhong)占比(bi)高；“雙控”背景下，逐步淘汰能耗(hao)強(qiang)度高的(de)企業。

儲能技術應用場景特點：能(neng)量(liang)輸入為熱能(neng)；儲能(neng)時長較長（電網谷(gu)電時段，一(yi)般為8h）；用能(neng)需求(qiu)為電/熱；能(neng)量(liang)輸入以及用能(neng)需求(qiu)穩定(ding)。

▌熔鹽儲能如何在余熱利用領域應用

熔鹽(yan)儲(chu)(chu)能在余(yu)熱(re)利(li)用領域應用的邏輯比較簡(jian)單，將溫(wen)度(du)(du)大于450℃高(gao)(gao)溫(wen)余(yu)熱(re)，通過(guo)熔鹽(yan)余(yu)熱(re)鍋爐與熔鹽(yan)進行換熱(re)，提升熔鹽(yan)溫(wen)度(du)(du)，從而進行長時間、大容(rong)量(liang)高(gao)(gao)溫(wen)余(yu)熱(re)的存(cun)儲(chu)(chu)。另(ling)外，三元鹽(yan)最(zui)高(gao)(gao)溫(wen)度(du)(du)在400-450℃之間，二(er)元鹽(yan)最(zui)高(gao)(gao)溫(wen)度(du)(du)在560℃左右(you)，余(yu)熱(re)溫(wen)度(du)(du)相對更(geng)高(gao)(gao)，前端余(yu)熱(re)存(cun)儲(chu)(chu)的過(guo)程(cheng)比較穩(wen)定，后端的發電(dian)過(guo)程(cheng)按照高(gao)(gao)峰多發、低谷少(shao)發進行分配。按照此(ci)邏輯，能夠規避(bi)過(guo)網費(fei)和(he)容(rong)量(liang)電(dian)費(fei)的制約；高(gao)(gao)峰期發電(dian)，實現能量(liang)平(ping)移。

針(zhen)對長(chang)時間、大容量(liang)高溫(wen)余(yu)(yu)熱(re)(re)存儲應用場景，如煉焦行(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)余(yu)(yu)熱(re)(re)利(li)用項(xiang)目溫(wen)度約為(wei)950℃，工業(ye)(ye)(ye)硅行(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)煙(yan)氣余(yu)(yu)熱(re)(re)利(li)用項(xiang)目溫(wen)度約為(wei)480℃，鋼鐵行(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)高爐煤氣等余(yu)(yu)熱(re)(re)利(li)用項(xiang)目絕熱(re)(re)燃(ran)燒溫(wen)度可達1000℃以上(shang)。

▌焦化行業

以100萬(wan)噸/年(nian)干熄焦項目(mu)為(wei)例，若采用(yong)熔(rong)鹽儲能技術，項目(mu)儲能規模約(yue)為(wei)265MWht（8h），單個項目(mu)熔(rong)鹽儲能部分(fen)投資額約(yue)為(wei)1.2億(yi)元（煙氣熔(rong)鹽鍋(guo)爐，熔(rong)鹽儲能系統(tong)(tong)，蒸汽(qi)發生(sheng)系統(tong)(tong)）。按照火(huo)電煤(mei)(mei)耗（標準(zhun)煤(mei)(mei)）每度電耗煤(mei)(mei)（標準(zhun)煤(mei)(mei)）300g，年(nian)利用(yong)小時數8000h進行推(tui)算，項目(mu)建成投運每年(nian)可節約(yue)標準(zhun)煤(mei)(mei)約(yue)2.8萬(wan)噸，按每千(qian)克標準(zhun)煤(mei)(mei)產2.62千(qian)克CO2計，可實現碳(tan)(tan)減排約(yue)7.3萬(wan)噸，碳(tan)(tan)減排收益約(yue)683萬(wan)元。

▌工業硅行業

以20萬噸(dun)/年(nian)工業硅項(xiang)(xiang)目(mu)為例，若采用熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)儲(chu)能(neng)技術，項(xiang)(xiang)目(mu)規模約為2140MWht（8h），單個項(xiang)(xiang)目(mu)熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)儲(chu)能(neng)部(bu)分投(tou)資額(e)約為5.5億元(yuan)（煙氣熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)鍋(guo)爐，熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)儲(chu)能(neng)系統(tong)，蒸汽(qi)發生系統(tong)）。項(xiang)(xiang)目(mu)建(jian)成投(tou)運每年(nian)可(ke)節約標準煤約20.6萬噸(dun)，可(ke)實現碳(tan)減排(pai)約53.9萬噸(dun)，碳(tan)減排(pai)收(shou)(shou)益約5040.4萬元(yuan)，收(shou)(shou)益較為可(ke)觀(guan)。

▌高爐煤氣行業

按照平均(jun)每臺高爐(lu)煤(mei)氣(qi)余熱鍋爐(lu)可以支撐50MW汽(qi)輪發電(dian)進行估算，若采用熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)儲能(neng)替代常規(gui)余熱鍋爐(lu)，單臺項(xiang)(xiang)目(mu)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)儲能(neng)規(gui)模(mo)1000MWht（8h）（搭配100MW汽(qi)輪機組），單臺項(xiang)(xiang)目(mu)的熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)儲能(neng)部(bu)分投資額約為3億元(yuan)（煙氣(qi)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)鍋爐(lu)，熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)儲能(neng)系統(tong)，蒸汽(qi)發生系統(tong)）。項(xiang)(xiang)目(mu)建(jian)成投運(yun)每年可節約標準煤(mei)約10.4萬噸(dun)，可實現碳減(jian)排約27.2萬噸(dun)，碳減(jian)排收益約2545.4萬元(yuan)。

三、工業領域脫碳案例分析

▌鋼鐵煤氣發電配套熔鹽儲能

●運行模式

鋼(gang)鐵煤(mei)氣(qi)發電配套熔鹽儲能(neng)(neng)的運行模式，在(zai)用(yong)電低(di)谷期間（8h）將部分煤(mei)氣(qi)能(neng)(neng)量儲存在(zai)熔鹽儲能(neng)(neng)系統中，在(zai)用(yong)電高峰時(shi)（8h）將此(ci)部分能(neng)(neng)量釋放，產生(sheng)蒸汽(qi)（主蒸汽(qi)及再熱蒸汽(qi)）進(jin)入汽(qi)輪發電機組進(jin)行發電。

●參考設計規模和工程靜態投資

熔鹽儲能(neng)項目相比于(yu)光熱(re)項目建設工(gong)期更短，大概(gai)12個月左右，項目全系統熱(re)效率(lv)（從煤氣(qi)(qi)熱(re)值至(zhi)蒸汽(qi)能(neng)量）為72%，主要熱(re)損失(shi)集中于(yu)煤氣(qi)(qi)熔鹽爐排煙損失(shi)，可考慮通過煙氣(qi)(qi)處(chu)理裝置的回熱(re)系統回收部分能(neng)量提(ti)高效率(lv)。

對應系統方(fang)案設計(ji)為(wei)項目將配置2臺熱功(gong)率為(wei)30MWt的(de)煤(mei)氣熔鹽加熱爐(lu)，400MWht的(de)有效儲能容量，熔鹽用量約4865噸，整體規模對比常規光熱電站(zhan)較小。

●經濟性分析

本(ben)項目(mu)(mu)配(pei)套熔鹽儲能系統，儲能容量為(wei)473MWht，對應總(zong)投(tou)資經測算(suan)約為(wei)1.68億元。年(nian)耗煤氣量23189.4萬Nm3，煤氣指的是高爐煤氣，熱值較(jiao)低。年(nian)總(zong)發(fa)電(dian)量6184萬kWh，每年(nian)增加收(shou)益(yi)5405萬元。整個(ge)項目(mu)(mu)的回收(shou)年(nian)限(xian)與一般電(dian)力項目(mu)(mu)相(xiang)比，回收(shou)期較(jiao)短(duan)，約為(wei)3.1年(nian)。

●碳減排分析

在(zai)(zai)用電低谷期間(jian)將(jiang)部(bu)分煤氣能量儲存在(zai)(zai)熔鹽儲能系統中，為新能源發(fa)電讓出上網空(kong)間(jian)；在(zai)(zai)用電高峰(feng)期，自(zi)身汽輪機頂峰(feng)發(fa)電，盡可(ke)能減(jian)(jian)少(shao)電網購電。項目每(mei)年(nian)可(ke)促進新能源消納(na)電量約1.56億kWh，可(ke)節(jie)約標(biao)準(zhun)煤約4.7萬噸，可(ke)實現碳(tan)(tan)(tan)減(jian)(jian)排約12.3萬噸，若考慮(lv)碳(tan)(tan)(tan)減(jian)(jian)排收(shou)(shou)益(yi)，根據8月份CCER和綠證交易數據，碳(tan)(tan)(tan)減(jian)(jian)排收(shou)(shou)益(yi)約1117.7萬元。

▌干熄焦熔鹽儲能示范項目

隨著(zhu)電(dian)網峰谷(gu)電(dian)價(jia)差拉大/電(dian)力(li)現貨(huo)價(jia)格峰谷(gu)差增大，擬通(tong)過熔鹽(yan)儲能(neng)技術(shu)將谷(gu)電(dian)時段干熄焦煙(yan)氣余熱(re)進(jin)行(xing)儲存，并于高峰時段放出(chu)，實(shi)現能(neng)量的儲存平(ping)移(yi)（谷(gu)電(dian)平(ping)移(yi)到峰電(dian)）。余熱(re)鍋爐主要分(fen)成兩段，高溫余熱(re)煙(yan)氣段通(tong)過熔鹽(yan)進(jin)行(xing)儲能(neng)，低溫煙(yan)氣段通(tong)過除鹽(yan)水進(jin)行(xing)儲能(neng)。

●參考設計規模和工程靜態投資

對應140噸(dun)/h的干熄(xi)焦項(xiang)目(mu)，可勝技術設計了整套項(xiang)目(mu)方案：干熄(xi)焦余熱(re)熔鹽鍋爐的熱(re)功率(lv)約為(wei)(wei)64MWt，熔鹽的有效(xiao)儲能容量(liang)約為(wei)(wei)403WMh，熔鹽用量(liang)大概4104噸(dun)，蒸汽發生系統熱(re)功率(lv)是(shi)77MWt，蒸汽參數是(shi)9.8MPa/540℃，配(pei)置發電(dian)功率(lv)為(wei)(wei)32MW的汽輪發電(dian)機組(zu)。

●經濟性分析

本項目(mu)通過(guo)干(gan)熄焦余熱(re)熔鹽鍋爐系統消納高溫惰性氣體的熱(re)量，將(jiang)低谷(gu)段(duan)的熱(re)量平移到高峰(feng)(feng)(feng)和尖峰(feng)(feng)(feng)時段(duan)，通過(guo)汽輪機組(zu)將(jiang)儲存的熱(re)能轉化為(wei)電(dian)能參與電(dian)力(li)市場的現貨(huo)交易，在電(dian)力(li)現貨(huo)高價電(dian)時段(duan)發電(dian)獲取經(jing)濟(ji)收(shou)益(yi)。初步(bu)估算平時段(duan)電(dian)價約(yue)(yue)為(wei)0.64元(yuan)(yuan)/kWh，峰(feng)(feng)(feng)時段(duan)電(dian)價約(yue)(yue)為(wei)0.86元(yuan)(yuan)/kWh，平均電(dian)價為(wei)0.74元(yuan)(yuan)/kWh，年均總收(shou)入約(yue)(yue)為(wei)12046萬元(yuan)(yuan)/年，回收(shou)年僅1.73年，加上一(yi)年建(jian)設期，整(zheng)體經(jing)濟(ji)性良(liang)好(hao)。未(wei)來隨(sui)著現貨(huo)交易峰(feng)(feng)(feng)谷(gu)價差(cha)進(jin)一(yi)步(bu)拉大(da)，經(jing)濟(ji)性將(jiang)更優。

四、可勝技術的核心技術和案例運行表現

▌熔鹽儲能相關專利及標準

可勝技術申(shen)請(qing)熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)相關專利(li)(li)54項，授(shou)權(quan)專利(li)(li)40項，覆蓋熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)涉及設(she)備（電加熱器、蒸汽發生系(xi)統、儲(chu)罐(guan)）、工藝（化鹽(yan)系(xi)統、運(yun)行方法(fa)、儲(chu)熱系(xi)統、換熱系(xi)統、疏鹽(yan)系(xi)統等）、設(she)計(ji)等。

另外(wai)，可勝技術編(bian)制(zhi)熔鹽儲(chu)能技術相關標(biao)準(zhun)8項，其中，參與(yu)編(bian)制(zhi)國(guo)際標(biao)準(zhun)1項，牽頭編(bian)制(zhi)國(guo)家標(biao)準(zhun)2項，參與(yu)編(bian)制(zhi)國(guo)家標(biao)準(zhun)2項。

▌可勝技術熔鹽儲能的核心能力

通過十(shi)余年的技(ji)術(shu)攻關和工(gong)程實踐，可(ke)勝技(ji)術(shu)開發了一整套基(ji)于(yu)大規模(mo)寬溫域(yu)熔(rong)鹽儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)統的解決方案，涵(han)蓋熔(rong)鹽儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)統工(gong)藝、系(xi)統關鍵設備自主設計、系(xi)統設備集成與供貨(huo)等，培養了一支集技(ji)術(shu)研(yan)發、工(gong)程設計、施工(gong)管理(li)、儲(chu)能(neng)(neng)調(diao)試及運(yun)維于(yu)一體的技(ji)術(shu)人才(cai)隊伍，可(ke)以為熔(rong)鹽儲(chu)能(neng)(neng)項目提供高可(ke)靠性的產(chan)品和技(ji)術(shu)服務。

1、大容量高溫熔鹽儲能工藝：

大容量、安全可(ke)靠(kao)、低成(cheng)本、高品(pin)位能量存儲(chu)；滿足間歇式運行、快速頻繁啟停(ting)、寬范圍(wei)內(nei)快速變負荷(he)的需求；解(jie)決凍堵、超溫、泄(xie)露、負荷(he)不(bu)穩定等(deng)問題，系統(tong)運行可(ke)靠(kao)性高。

2、系統關鍵設備自主設計：

掌握高可靠性的熔(rong)鹽儲罐詳(xiang)細方(fang)案設計技術；具備熔(rong)鹽換熱器、熔(rong)鹽泵、熔(rong)鹽閥門(men)、熔(rong)鹽電(dian)伴熱等關鍵設備的關鍵結構和(he)關鍵參數設計優(you)化能(neng)力；委托長期合(he)作優(you)質供應商進行制造。

3、系統設備集成與供貨：

整(zheng)合(he)集成各領域最優資源：高效高壓電加(jia)熱(re)器設(she)備；高效低(di)(di)成本的(de)儲罐設(she)備（短軸泵低(di)(di)位罐方案）；寬參數(shu)快速(su)變負荷蒸(zheng)汽發(fa)生(sheng)系統-與廠家(jia)深(shen)度(du)合(he)作(zuo)(zuo)；熔鹽泵、閥(fa)與廠家(jia)深(shen)度(du)合(he)作(zuo)(zuo)共(gong)同開發(fa)；DCS與廠家(jia)（CMMI5級(ji)最高等級(ji)）深(shen)度(du)合(he)作(zuo)(zuo)。

4、定制化開發的運行控制策略：

針對不同(tong)應(ying)用場景定制化(hua)開發控制策略；結合設備特性(xing)和(he)用戶需(xu)求制定的(de)啟停控制策略，安全、高(gao)效、變負荷(he)響(xiang)應(ying)迅(xun)速(su)，滿足多種(zhong)用能需(xu)求，適應(ying)頻繁變化(hua)；匹配(pei)定制完善的(de)系統聯鎖和(he)保護(hu)策略，防止出現熔(rong)鹽凍堵、超溫(wen)、爆管等異(yi)常工況。

▌熔鹽儲能應用案例

可勝技(ji)術(shu)的(de)核(he)心技(ji)術(shu)團隊具備設備選材、設計、制造管理、安(an)裝管理、調試(shi)和(he)(he)運行的(de)全流(liu)程(cheng)工程(cheng)能力和(he)(he)經驗，并經過了(le)多個試(shi)驗、中試(shi)、商(shang)業化項目的(de)鍛煉和(he)(he)檢驗。

以上(shang)是(shi)可勝(sheng)技(ji)術已執(zhi)行(xing)或在執(zhi)行(xing)的(de)項(xiang)目(mu)，其中(zhong)，中(zhong)控德(de)令哈10MW、50MW項(xiang)目(mu)已投(tou)運多年，目(mu)前在執(zhi)行(xing)的(de)是(shi)熔鹽(yan)用量2萬(wan)噸(dun)、儲能容量2000MWh級別的(de)項(xiang)目(mu)——金塔(ta)(ta)100MW項(xiang)目(mu)、魯能阜康100MW項(xiang)目(mu)，均配(pei)備電加熱器，其中(zhong)金塔(ta)(ta)項(xiang)目(mu)熔鹽(yan)罐(guan)采用的(de)是(shi)低位罐(guan)/短軸(zhou)泵方案。

▌德令哈50MW電站運行表現

德令哈50MW光熱(re)項目應該是國內光熱(re)項目中運維水(shui)平最高的(de)，電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)設計年(nian)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量1.46億kWh，2022年(nian)度發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量達(da)1.464億kWh，是全(quan)球首個達(da)產的(de)塔式熔鹽儲(chu)能光熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)；2023年(nian)度發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量達(da)1.524億kWh，發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量比(bi)2022年(nian)度進一步提(ti)高4.13%，連續兩年(nian)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量超(chao)過設計值(zhi)。

▌總結

目前，熔鹽(yan)儲能除了在光熱領域(yu)得到了廣泛的(de)應用，在火電靈活性改造和工(gong)業園(yuan)區供能領域(yu)，都已經有了實(shi)際的(de)應用案例。

可勝技術(shu)的(de)技術(shu)團隊(dui)具備設備選材、設計、制造管理、安(an)裝管理、調試和運行的(de)全(quan)流程(cheng)工程(cheng)能力和經驗，并經過(guo)了多個(ge)試驗、中試、商業化項目的(de)鍛煉(lian)和檢驗。

可勝技術參與設(she)計、安(an)裝管理、調試和(he)運行的(de)第一批示(shi)范(fan)項(xiang)目中(zhong)的(de)兩個項(xiang)目，均實(shi)現(xian)了(le)快(kuai)速調試完成、一次性并網(wang)成功、較短時(shi)間通過240h連續試運，在后續長期的(de)運行中(zhong)，運行效果良好，發(fa)電量達成率(lv)高。