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近日，第十二屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會在浙江杭州盛大召開，浙江昱華新能源科技有限公司（以下簡稱昱華科技）毛華兵出席會議并作主題演講《模塊熔鹽儲熱的技術成果和應用前景》，全面分享了模塊熔鹽儲熱技術的特點、成果案例和應用前景。

圖：毛華兵

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儲能技術現狀

儲能三大技術：

（1）電(dian)化學儲能：成本高、壽(shou)命(ming)短，主要在(zai)用(yong)戶(hu)側；

（2）抽水儲能：投資大、選址難，只能在電網側；

（3）蓄(xu)熱儲能：很適用在發(fa)電側。

毛華兵表示，前兩者都是被動儲能，而儲熱技術受用于發電側，是主動儲能，源頭儲能，他重點對比了三種儲熱技術路線：

（1）水(shui)罐儲熱：溫度局限在0-100℃，能源等級下(xia)降(jiang)；

（2）固(gu)體儲(chu)熱：產出的蒸(zheng)汽只(zhi)有100-200℃，能源(yuan)等級下降(jiang)，且運行成(cheng)本高；

（3）熔(rong)鹽儲(chu)熱：高溫時液(ye)(ye)態(tai)、高比(bi)熱容，100-600℃為(wei)液(ye)(ye)態(tai)，正好與工業蒸(zheng)汽(qi)溫度相(xiang)符。

熔鹽(yan)儲(chu)熱(re)有六大優點：容量大、壽(shou)命長、成本低、環保性(xing)、技(ji)術成熟和產高(gao)溫蒸汽(qi)。毛華兵指出，傳統結構采用(yong)的是雙(shuang)罐熔鹽(yan)儲(chu)熱(re)系統，目前主要應用(yong)在太陽(yang)能(neng)光熱(re)發電(dian)、火電(dian)廠(chang)靈活性(xing)改造、熱(re)電(dian)廠(chang)調峰(feng)和企業(ye)供熱(re)中。

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為什么會出現模塊熔鹽儲熱新技術？

毛華兵表示，傳統熔鹽儲熱技術有五點不足：

（1）占地(di)大，幾千(qian)甚至上萬平(ping)方。

（2）只能一次(ci)性規劃和建(jian)設，初始投資(zi)很高。

（3）結構龐(pang)大，各種配件功(gong)率大和要(yao)求高，采購和更換(huan)成本高。

（4）系統復雜，安(an)全(quan)隱患多(duo)。出現故障維(wei)修艱難(nan)，單一故障均會導致整體停運，若罐體泄漏會導致重大(da)事故。

（5）運(yun)營時必須保持熔鹽液(ye)態(tai)溫度，長開電伴(ban)熱，邊(bian)(bian)儲(chu)熱邊(bian)(bian)耗電，運(yun)維(wei)成本(ben)很高。

毛華兵表示，昱華科(ke)技在十(shi)年前(qian)就預測到(dao)未來的(de)電(dian)力調峰必將是(shi)火電(dian)入手，必將應(ying)用熔鹽(yan)儲熱(re)技術(shu)，于是(shi)決心攻克新技術(shu)，投入上千萬，成功研發出儲放熱(re)一體(ti)的(de)熔鹽(yan)儲熱(re)技術(shu)，并建造了模(mo)塊儲熱(re)系統。

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模塊儲熱的特點

模(mo)塊(kuai)熔鹽(yan)儲(chu)熱就(jiu)是把(ba)熔鹽(yan)儲(chu)熱做成模(mo)塊(kuai)化、電(dian)(dian)池式，是嶄新的物理儲(chu)能(neng)(neng)技術，壽命可(ke)達(da)三十多年(nian)，成本(ben)遠低于其他儲(chu)能(neng)(neng)，并消除傳(chuan)統蓄熱技術存在的缺陷，是傳(chuan)統技術的迭代升級。該技術能(neng)(neng)讓(rang)火電(dian)(dian)具備深(shen)度的調峰能(neng)(neng)力(li)，讓(rang)熱電(dian)(dian)晝夜供熱無憂，幫助新能(neng)(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)(dian)充分消納和大力(li)發(fa)展(zhan)，助推雙碳目(mu)標早日實現。

毛華兵詳細介紹了模塊儲熱的特點：

▌思路很跨越

打破固有的(de)(de)(de)罐體儲熱(re)思(si)維，變為(wei)集(ji)成和疊加(jia)，即化整為(wei)零和合零為(wei)整。把龐大的(de)(de)(de)罐體系統(tong)化整為(wei)零，把蓄(xu)—放—換熱(re)的(de)(de)(de)功(gong)能設施集(ji)成濃縮在模(mo)塊箱體里，結(jie)構類似電池，再(zai)用搭積(ji)木的(de)(de)(de)方式疊裝成矩陣整體，完(wan)成大項目(mu)的(de)(de)(de)需求(qiu)。

▌產品很神奇

·儲放換熱一體的模塊箱體：面(mian)積(ji)10平方，體積(ji)5-6立方，濃縮(suo)了儲熱、放熱、換熱系(xi)統。

·蓄熱單元：由(you)十多個蓄熱模塊疊加組合成一個蓄熱單元，可獨立運營，蓄熱量15MW/h左(zuo)右(you)，占地10平(ping)方。

·蓄熱系統：多單元并聯組成大容(rong)量(liang)矩陣型(xing)的蓄(xu)熱(re)系統，300MWH的熔鹽蓄(xu)熱(re)裝置占地不到(dao)300平方。

▌原理很科學

·蒸汽蓄熱

該方案(an)的(de)蓄熱(re)過程是(shi)將高參(can)(can)數的(de)蒸(zheng)汽(qi)(qi)導入到箱體(ti)內，降溫(wen)、凝結，熱(re)量(liang)釋(shi)放(fang)留在箱體(ti)內；放(fang)熱(re)則是(shi)給水進(jin)蓄熱(re)箱體(ti)，水吸熱(re)變(bian)高溫(wen)高參(can)(can)數蒸(zheng)汽(qi)(qi)，用(yong)于供熱(re)或回汽(qi)(qi)輪機組再發(fa)電(dian)。毛華(hua)兵(bing)形(xing)象地將方案(an)總(zong)結為高溫(wen)熱(re)量(liang)的(de)儲存器，把熱(re)量(liang)倒時差(cha)。

·電蓄熱

該方(fang)案的蓄(xu)熱(re)(re)(re)(re)(re)過(guo)程是(shi)把熔(rong)(rong)鹽電加熱(re)(re)(re)(re)(re)，注入模塊箱體(ti)內，熔(rong)(rong)鹽流動時(shi)不斷釋放熱(re)(re)(re)(re)(re)量并降溫，整個箱體(ti)溫度升(sheng)到一(yi)定(ding)(ding)高度時(shi)完成了蓄(xu)熱(re)(re)(re)(re)(re)工作，溫度可達550℃以上。放熱(re)(re)(re)(re)(re)過(guo)程是(shi)給水進箱體(ti)底部，水在箱體(ti)內不斷吸熱(re)(re)(re)(re)(re)升(sheng)溫到一(yi)定(ding)(ding)高度從頂部排(pai)出，完成放熱(re)(re)(re)(re)(re)工作。蓄(xu)熱(re)(re)(re)(re)(re)和放熱(re)(re)(re)(re)(re)是(shi)不沖(chong)突的路徑，可同時(shi)進行(xing)，充(chong)當高溫電熱(re)(re)(re)(re)(re)鍋(guo)爐(lu)和啟(qi)動鍋(guo)爐(lu)。

·電—熱綜合蓄熱

該方(fang)案綜合了(le)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)蓄(xu)熱和電(dian)蓄(xu)熱的(de)(de)優勢(shi)，先蒸(zheng)(zheng)汽(qi)蓄(xu)熱，再(zai)電(dian)蓄(xu)熱進一步提高了(le)蓄(xu)熱溫(wen)差(cha)，出來(lai)的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)可用于發(fa)電(dian)。經(jing)測算(suan)電(dian)能轉(zhuan)化效率(lv)可達(da)60%，與抽水(shui)蓄(xu)能相近，但投資比(bi)抽水(shui)蓄(xu)能省(sheng)，建(jian)設快并簡單，是(shi)火電(dian)企業(ye)非(fei)常理想的(de)(de)儲(chu)能方(fang)式。

▌優勢很明顯

毛華兵從系統和主設備、熔鹽和蓄熱能力、建設以及運維和安全性四個大類介紹了模塊儲熱的優勢【詳見下圖】：

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成果案例

▌2018年甘肅某電廠熔鹽電儲熱工程化試驗項目

2018年完(wan)建了規模(mo)為2.5MW*8h電加熱熔鹽蓄熱深度(du)調峰的示范工程裝置。可(ke)穩定(ding)(ding)生(sheng)產(chan)425℃/3.3MPa的過(guo)熱蒸汽。系統經四年的運行驗(yan)證，安全、穩定(ding)(ding)、可(ke)靠，并達到(dao)預期效果，通過(guo)了甘肅(su)電科院(yuan)的性能檢測，深得電廠的認可(ke)。此項目的成功標志模(mo)塊熔鹽儲熱技術的誕生(sheng)和成熟，為后期商業化(hua)應(ying)用打下了基礎(chu)。

▌2022年內蒙某電廠蒸汽熔鹽儲熱項目

2022年華(hua)(hua)能(neng)集團應用(yong)昱華(hua)(hua)科技(ji)(ji)的(de)模(mo)塊技(ji)(ji)術，在內蒙某電廠(chang)籌劃了“火電廠(chang)高溫(wen)蒸(zheng)汽(qi)熔(rong)鹽儲(chu)熱(re)技(ji)(ji)術開發(fa)與工程(cheng)示范(fan)”的(de)科技(ji)(ji)項目(mu)。2023年5月15日建成投運(yun)，成為(wei)國內首個(ge)采用(yong)蒸(zheng)汽(qi)為(wei)熱(re)源的(de)煤電耦合熔(rong)鹽儲(chu)能(neng)工程(cheng)，獲得了國內首臺套，并經(jing)第三方(fang)機構檢(jian)測，本項目(mu)熱(re)能(neng)存儲(chu)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)為(wei)99.06%，性能(neng)完全達標(biao)。

▌2023年山東某電廠熔鹽電儲熱項目

2021年華能集(ji)團(tuan)工業供汽(qi)最大的(de)電廠(chang)受電網考(kao)核近3000萬(wan)元，熱(re)電解耦需求非常迫切(qie)。規劃指標(biao):儲能容量30MWx6h，調(diao)峰增(zeng)加18萬(wan)kwh，溫度200-400℃之間(jian)，調(diao)頻(pin)AGC響(xiang)應速率提升0.5%Pe/min。經(jing)預(yu)算每年將帶來2000多(duo)萬(wan)的(de)直接和間(jian)接收(shou)(shou)益，8000多(duo)萬(wan)的(de)投資(zi)預(yu)計3.5年收(shou)(shou)回。

▌2025年內蒙古某開發區綠電項目(實施中)

內蒙(meng)古某地(di)(di)方政府為(wei)(wei)解決(jue)當(dang)(dang)地(di)(di)棄(qi)風棄(qi)光(guang)，籌劃了244MWh的電蓄(xu)熱(re)熔(rong)鹽儲熱(re)項目，每(mei)次能(neng)把24萬度電轉為(wei)(wei)高溫熱(re)量，為(wei)(wei)當(dang)(dang)地(di)(di)供蒸(zheng)汽和(he)供暖(nuan)。既(ji)減(jian)輕(qing)新(xin)能(neng)源配儲能(neng)的投資，又減(jian)少棄(qi)風棄(qi)光(guang)的浪費，又推動當(dang)(dang)地(di)(di)新(xin)能(neng)源項目的落地(di)(di)和(he)發展，同時為(wei)(wei)當(dang)(dang)地(di)(di)企業和(he)居民提(ti)供綠色廉價(jia)的熱(re)量。

▌2025年江蘇某電廠熔鹽電儲熱項目(實施中)

江蘇某地電廠擬建(jian)(jian)240MWh熔鹽儲熱系統，建(jian)(jian)設規模(mo)為60MW/240MWh，項目蒸(zheng)汽(qi)參數為1.6Mpa，300℃，供汽(qi)量>130t/h，采(cai)用330MW機組(zu)除氧器來(lai)水時(shi)蒸(zheng)汽(qi)發(fa)生能力(li)160t/h，滿足單次(ci)滿儲后額定放熱2小(xiao)時(shi)的供汽(qi)需求。

項目建設

投運參觀

權威報道

毛華兵表示，我國雙(shuang)碳目(mu)標下新(xin)能(neng)源發電必將大(da)規(gui)模遞增，急需(xu)解決棄(qi)風棄(qi)光(guang)的(de)轉換(huan)能(neng)力，利用(yong)模塊儲熱(re)技(ji)術更加(jia)經濟有效(xiao)。同時巨大(da)的(de)消(xiao)納任務(wu)倒逼火(huo)電利用(yong)本技(ji)術進行靈活(huo)性改造，充當新(xin)能(neng)源發電的(de)儲能(neng)調(diao)節器和(he)發展助推器，讓(rang)兩大(da)發電領域有機統一和(he)共存共贏，推動雙(shuang)碳目(mu)標早日(ri)實(shi)現。

2024年6月24日國家發(fa)改(gai)委(wei)和國家能源局已下發(fa)高(gao)強度的降(jiang)碳(tan)文(wen)件，要求至2025年煤電(dian)降(jiang)碳(tan)20%，至2027年降(jiang)碳(tan)50%，近(jin)期又發(fa)文(wen)要求火(huo)電(dian)具備更強的深度調(diao)(diao)峰(feng)(feng)能力(li)(li)，以及(ji)已實行(xing)的電(dian)力(li)(li)輔(fu)助服務(wu)、現(xian)貨交易和調(diao)(diao)峰(feng)(feng)調(diao)(diao)頻考核等(deng)一系(xi)列(lie)政策(ce)都驅動電(dian)廠靈活性改(gai)造。擁(yong)有十多(duo)條顯(xian)著優(you)勢的模(mo)塊熔鹽(yan)儲熱(re)是(shi)幾千家火(huo)電(dian)及(ji)熱(re)電(dian)企業的技改(gai)首選，電(dian)廠配套模(mo)塊熔鹽(yan)儲熱(re)是(shi)提高(gao)調(diao)(diao)峰(feng)(feng)能力(li)(li)、減少(shao)低負荷(he)運營和提高(gao)煤效的理想手段。

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應用很廣泛

毛華兵列舉了模塊熔鹽儲熱的多種應用前景：

其中，他重點介紹了該技術在新能源領域的應用：

（1）建模(mo)塊儲熱(re)站，把棄風棄光轉(zhuan)化成熱(re)量儲存，供應蒸汽和(he)居(ju)民(min)采暖，既能解決(jue)棄風棄光，又能低成本無碳的方式供熱(re)。

（2）用模塊(kuai)技(ji)術建(jian)儲熱型發(fa)電站，把棄(qi)風(feng)棄(qi)光(guang)轉(zhuan)換成(cheng)高溫熱量(liang)并(bing)適時發(fa)電，三分之(zhi)一的(de)轉(zhuan)化率(lv)下(xia)成(cheng)本(ben)不到(dao)0.5元/度，比光(guang)熱發(fa)電成(cheng)本(ben)省，投(tou)資簡單。

（3）把(ba)新(xin)(xin)能(neng)源配儲能(neng)的投資轉移(yi)到(dao)周(zhou)邊或(huo)自(zi)己系統(tong)內的火電廠，火電廠實(shi)行靈(ling)活性改造具(ju)備(bei)深度調(diao)峰能(neng)力，充當(dang)新(xin)(xin)能(neng)源發(fa)電的調(diao)節(jie)器，統(tong)籌發(fa)電上(shang)網是(shi)最經濟科學的方式既沒(mei)有投資浪費(fei)，又解(jie)決了棄(qi)風棄(qi)光(guang)。

毛華兵預測(ce)，在科技(ji)的(de)推動下(xia)，光伏和風(feng)電(dian)的(de)成本在許多(duo)地區將會降到0.1元/度以下(xia)，微型核電(dian)技(ji)術相信很快會突破和應用，綠(lv)電(dian)的(de)充足(zu)和廉價會讓傳統的(de)電(dian)力儲能失去(qu)經濟意義(yi)，因(yin)此，未來的(de)儲能肯定是儲熱。

目前(qian)40%的(de)電(dian)力最終用于產熱，而儲能成本(ben)對應每度電(dian)不(bu)到(dao)0.1元，毛華(hua)兵(bing)提(ti)倡將不(bu)能及(ji)時利用的(de)電(dian)力提(ti)前(qian)轉化為熱量，并儲存到(dao)另一時段利用，可省(sheng)去(qu)電(dian)力轉化的(de)能量損失和巨大(da)投資。

他強調未(wei)來的電網應發(fa)揮自身的地位和優勢，在國內建立分布式電—熱轉(zhuan)化儲(chu)存(cun)站，把多余的電力提前轉(zhuan)化為熱能并儲(chu)存(cun)，擇時(shi)為用戶提供綠色廉價的熱量。這樣既能大規(gui)模(mo)地調節電力平衡，又能減(jian)少煤和氣的使用，降(jiang)低碳排放(fang)，助推“雙碳”目標(biao)。

最后，毛(mao)華兵(bing)表示，昱(yu)華科(ke)(ke)技(ji)的企業使(shi)命是(shi)“創造(zao)儲熱新(xin)技(ji)術(shu)(shu)，改善能(neng)源(yuan)和電(dian)力(li)的運行狀況，讓(rang)火電(dian)、熱電(dian)和新(xin)能(neng)源(yuan)科(ke)(ke)學有序，推動(dong)我國雙(shuang)碳目標早日實現(xian)”；企業定(ding)位是(shi)“做(zuo)好模塊熔鹽儲熱技(ji)術(shu)(shu)，為業內機構(gou)和用戶提供核(he)心裝(zhuang)備(bei)，合力(li)推動(dong)能(neng)源(yuan)行業發(fa)(fa)展(zhan)”。昱(yu)華科(ke)(ke)技(ji)愿意做(zuo)好技(ji)術(shu)(shu)和裝(zhuang)備(bei)，實現(xian)行業共同發(fa)(fa)展(zhan)。