中國儲能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導(dǎo)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合500余家機構(gòu)共同支持的第十四屆中國國際儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“共建儲能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲能新發(fā)展”為主題，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、資本市場、國際市場、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)， 53417位線上注冊嘉賓將參加本屆CIES大會，儲能網(wǎng)視頻號線上直播11萬人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證、飛輪儲能、液流電池、熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月10日下午，西子清潔能源裝備制造股份有限公司新能源研發(fā)部部長劉可亮受邀在“雙碳”與新型電力系統(tǒng)專場專場分享主題報告，報告題目為《新型電力系統(tǒng)構(gòu)建下的熔鹽儲能技術(shù)》。以下為報告主要內(nèi)容：
劉可亮：各位專家、各位嘉賓，大家下午好！非常感謝儲能大會提供的交流平臺。我來自西子清潔能源裝備制造股份有限公司，今天我分享的題目是《新型電力系統(tǒng)構(gòu)建下的熔鹽儲能技術(shù)》。
（圖示）這是背景，前面各位嘉賓介紹了很多，尤其是裴總介紹的非常詳細，我受益頗多。新型電力系統(tǒng)下，新能源的裝機占比逐年升高，對整個電網(wǎng)的安全性帶來了越來越大的挑戰(zhàn)，而儲能是一個有效的手段來解決電網(wǎng)安全性問題。新型電網(wǎng)構(gòu)建的目標(biāo)有20個字：清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)調(diào)、靈活智能。
（圖示）右側(cè)是從用戶側(cè)的角度看這個問題，中國有很多高耗能的產(chǎn)業(yè)，像鋼鐵行業(yè)、石油煉化行業(yè)、水泥行業(yè)、建材行業(yè)等，都存在著非常大的能源消耗。在這些領(lǐng)域，如果我們把節(jié)能工作做好，對能源利用效率的提升，以及降碳的工作都是非常有意義的事情。
我今天分享的主要是熔鹽儲能技術(shù)。熔鹽儲能技術(shù)具有清潔低碳、安全高效等優(yōu)勢，在未來不管是電網(wǎng)側(cè)或用戶側(cè)，該技術(shù)都會有非常大的應(yīng)用前景。
（圖示）未來我國要實現(xiàn)碳中和有一些什么途徑？主要有三類方式：第一類，能源利用效率的提升。中國有很多高耗能的產(chǎn)業(yè)，能源利用效率和國際水平還有非常大的差距，所以能源利用效率的提升是每個能源工作者要面臨的重要任務(wù)。西子潔能傳統(tǒng)的產(chǎn)品是以能源高效利用為主。第二類，未來電網(wǎng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中是以新能源為主體的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，與之相適應(yīng)的用能方式大概率是“電氣化+氫能”這樣的終端用能方式。第三類，除了上述措施外，要實現(xiàn)碳中和，完全把化石能源排除在外是不現(xiàn)實的；如果有化石能源，那么我們還是需要有碳匯和CCUS相關(guān)的技術(shù)，西子潔能在這個方向也在做一些探索性的嘗試。
簡單給大家介紹一下公司：西子潔能是由杭州鍋爐集團更名而成，相信做能源行業(yè)的對我們公司并不會陌生。公司從1955年成立到現(xiàn)在已經(jīng)有69年的能源裝備發(fā)展史，是中國余熱利用行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。我們相關(guān)的業(yè)務(wù)涉及到新能源、新裝備、新服務(wù)等領(lǐng)域。
公司有國家余熱鍋爐研究所，在余熱利用領(lǐng)域，從聯(lián)合循環(huán)里的余熱利用，到鋼鐵行業(yè)的能源高效利用，到水泥建材行業(yè)，在各種類的余熱利用裝備領(lǐng)域，西子潔能的產(chǎn)品都是走在行業(yè)的前列。
（圖示）公司非常注重產(chǎn)品創(chuàng)新，和浙江大學(xué)以及國內(nèi)其他高校建立了非常緊密的合作關(guān)系。現(xiàn)在有浙江省博士后工作站、浙江大學(xué)能源聯(lián)合研究中心，以及浙江大學(xué)西子研究院等科研平臺。
西子潔能在光熱發(fā)電、熔鹽儲能領(lǐng)域的研究已經(jīng)持續(xù)超過了十年，“適用于光熱發(fā)電領(lǐng)域以熔鹽為傳熱介質(zhì)的關(guān)鍵熱力裝備和系統(tǒng)”獲得了能源領(lǐng)域的首臺套產(chǎn)品稱號。相關(guān)技術(shù)還獲得了浙江省的科技進步二等獎。此外，公司還承擔(dān)了一些浙江省、或國家級的科研項目，其中多數(shù)項目和熔鹽儲能技術(shù)相關(guān)。
我后面分享的內(nèi)容主要有兩部分，第一部分，分享公司在熔鹽儲能方面的研究歷程，第二部分是公司在源端和用戶側(cè)利用熔鹽儲能技術(shù)所做的探索性嘗試。
熔鹽儲能有以下這樣一些特征：第一，溫域?qū)?。在光熱領(lǐng)域，熔鹽儲能的溫度可以從290℃應(yīng)用到565℃，溫域范圍接近300℃。第二，熱容高。在顯熱儲能的模式下，熔鹽熱容高，是一種優(yōu)質(zhì)的儲能介質(zhì)。第三，換熱能力強。在正常的設(shè)計流速下，換熱能力強。第四，流阻小，可以降低設(shè)計成本和運行成本。第五，成本較低。熔鹽儲能技術(shù)相對于電儲能技術(shù)，度電成本低。第六，安全性好，沒有易燃、易爆等風(fēng)險。有了這些優(yōu)勢，所以說熔鹽儲能具有非常好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)在儲能技術(shù)正處于多元化發(fā)展階段，熔鹽儲能技術(shù)依據(jù)自己的特點，可以在能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級中找到自己的定位和價值。
熔鹽儲能主要有如下的這些應(yīng)用場景：一是在電源側(cè)，以風(fēng)光為主體，融合熔鹽儲能的光熱發(fā)電技術(shù)，構(gòu)成可再生能源基地的模式。在2023年度，中國西北地區(qū)，包括青海、內(nèi)蒙、甘肅、新疆這些地方，規(guī)劃和在建的可再生能源基地多是以光伏/風(fēng)電+光熱電站的這種模式呈現(xiàn)的。二是在火電靈活性領(lǐng)域，未來電網(wǎng)對火電靈活性的要求會越來越高，現(xiàn)在40-50%的負荷調(diào)節(jié)能力是難以滿足新型電網(wǎng)的要求。未來要增強火電靈活性，熔鹽儲能技術(shù)是一個理想的方法，熔鹽儲能是靠高品質(zhì)的儲熱為基礎(chǔ)，和火電機組的熱力系統(tǒng)匹配度高。三是用戶側(cè)，在許多高耗能產(chǎn)業(yè)，尤其是以熱能為主的高耗能產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來，實現(xiàn)對現(xiàn)在化石燃料的替代、實現(xiàn)降碳零碳。在鋼廠自備電廠有很多機組也需要增強靈活性能力，在上述各領(lǐng)域，熔鹽儲能都將發(fā)揮較大的作用。
（圖示）這是西子潔能在光熱發(fā)電和熔鹽儲能領(lǐng)域的研究歷程，公司從2010年的時候就開始介入光熱發(fā)電領(lǐng)域。我們在杭州做過小試，在德令哈做過10兆瓦的中試，此后實現(xiàn)了第一批的示范項目的正式投運。2018年首批光熱示范項目之一，青海德令哈50MW光熱項目正式投運；2019年的時候，青海共和項目，以及多能互補示范魯能海西的50兆瓦示范項目陸續(xù)投運； 2023年的時候，公司陸續(xù)中標(biāo)了一批100兆瓦級的熔鹽塔式光熱發(fā)電項目，尤其是熔鹽吸熱器系統(tǒng)、熔鹽蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，和熔鹽相關(guān)的這些熱力裝備，都是西子潔能的強項產(chǎn)品。
（圖示）這是2018年底投運的青海中控德令哈熔鹽塔式光熱電站。項目共分二期，第一期是雙塔、水工質(zhì)10兆瓦項目，于2013年建成并網(wǎng)發(fā)電；在2016年完成了1號塔水工質(zhì)向熔鹽工質(zhì)的改造；2018年底，50兆瓦的熔鹽塔式光熱示范電站投入運行。以2013年第一期項目的投入運行為基準(zhǔn)，該電站已經(jīng)穩(wěn)定運行超過了十年。2018年投運的50兆瓦光熱電站已穩(wěn)定運行超過5年。德令哈50MW熔鹽塔式光熱機組2023年度的發(fā)電情況，機組的年度發(fā)電量達到1.524億千瓦時，高于設(shè)計發(fā)電量（1.46億千瓦時）。
我們公司與光熱相關(guān)的產(chǎn)品有：在塔式光熱技術(shù)路線中，公司可以提供吸熱器系統(tǒng)、熔鹽蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、以及熔鹽儲能系統(tǒng)等產(chǎn)品。在槽式里，可以提供導(dǎo)熱和熔鹽換熱裝備、熔鹽儲能裝備，以及導(dǎo)熱油-蒸汽發(fā)生裝備等。
第二部分，源端和用戶端的典型應(yīng)用。
熔鹽儲能在源端或者用戶端，主要有兩類典型的方案：第一類，利用電來加熱熔鹽，尤其是在電能過剩的谷電時段或者綠電的棄風(fēng)棄光時段，把電能轉(zhuǎn)換成高溫的熱能儲存在熱鹽罐里，在需要對外面發(fā)電和供熱的時候，再把熱能取出來，通過蒸汽發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生需要參數(shù)的蒸汽。第二類，利用熱儲能供熱。利用高參數(shù)的蒸汽或者煙氣加熱熔鹽，實現(xiàn)儲能，在需要的時候再把熱量從熱熔鹽里取出來，產(chǎn)生蒸汽，對外發(fā)電或供熱。
（圖示）這個項目是西子航空項目，西子航空和西子潔能都是西子聯(lián)合旗下的企業(yè)。簡要介紹一下這個項目的背景，西子航空產(chǎn)品大部分要提出口到國外，未來國內(nèi)很多外向型企業(yè)，在產(chǎn)品出口的時候也會面臨碳越來越大的碳減排壓力。西子航空原來的用能結(jié)構(gòu)，一部分是用電，每年用電量大概是500萬千瓦時，用蒸汽每年大約是3000噸。我們通過熔鹽儲能技術(shù)，加上儲電技術(shù)，再加上的清潔光伏技術(shù)，實現(xiàn)能源的清潔化、低碳化的替代。
整個項目涵蓋了這樣的幾部分，一部分是光伏，采用了單晶高效光伏，裝機容量大約是6兆瓦，在杭州的資源條件下，年發(fā)電量大約是530萬度電，這樣就可以覆蓋整個工廠全年的用電需求。用熱部分，采用了熔鹽儲能技術(shù)，項目一天的產(chǎn)蒸汽量大約是36噸，一年供蒸汽的能力可以達到1萬噸。此外，這個項目還上了一些新型的儲電技術(shù)和新型的光伏技術(shù)，作為新能源和儲能技術(shù)的綜合展示平臺。項目建成之后，獲得了歐洲空中客車公司的高度評價，授予西子航空可持續(xù)發(fā)展獎。
（圖示）這個項目是紹興綠電熔鹽儲能項目，是公司在用戶側(cè)做的另外一個嘗試。紹興綠電的項目供蒸汽的能力是100噸/小時，采用綠電實現(xiàn)儲能、供能。項目于2022年11月份投運，年供蒸汽量84萬噸，年發(fā)電量大約6400萬度電。整個儲能系統(tǒng)的時長有10個小時，通過綠電加熱把過剩的電能儲存在高溫熔鹽內(nèi)，再通過蒸汽發(fā)生系統(tǒng)把熔鹽里的熱量轉(zhuǎn)化成蒸汽，對外發(fā)電和供熱。這個系統(tǒng)采用的是背壓發(fā)電、供熱模式，機組對電網(wǎng)也有一定的需求響應(yīng)能力，這個項目還是既可以為用戶解決清潔用熱、用電的問題，也想為電網(wǎng)側(cè)的需求響應(yīng)做出一些努力和嘗試。
（圖示）這是火電靈活性方面做的一個嘗試，是國信靖江電廠的項目，這是國內(nèi)最早把熔鹽儲能技術(shù)應(yīng)用到火電靈活性的一個項目，該項目的熔鹽蒸汽發(fā)生裝備由西子潔能供貨。在低谷的時候，把過剩的能量儲存到熔鹽里，然后根據(jù)需求對外面供熱。項目完成后，有效增強了機組的調(diào)頻和調(diào)峰能力。
（圖示）這是我們現(xiàn)在跟蹤的國能龍山電廠項目，發(fā)電機組是600兆瓦的亞臨界機組。整個項目往下的調(diào)節(jié)能力可以達到100兆瓦、實現(xiàn)4個小時的儲能；對外面釋放能量時，可以增加機組的發(fā)電能力約60兆瓦，時長5-6個小時。
此外，鋼鐵行業(yè)是中國高耗能產(chǎn)業(yè)的代表，能源利用效率、利用方式等還有很多問題要解決，我們嘗試把熔鹽的高溫儲能優(yōu)勢和鋼鐵企業(yè)的工藝流程較好地結(jié)合起來。鋼廠里很多煤氣爐是企業(yè)自備的能源裝置，但是也存在用能負荷的周期性波動，通常在晚上的用電量和用蒸汽量非常小，利用熔鹽儲能和煤氣爐的調(diào)峰要求做了一個耦合方案，以解決鋼鐵企業(yè)用能需求的波動性等問題。
簡要總結(jié)一下，熔鹽儲能是具有熱容高、成本低、安全性好、清潔環(huán)保等優(yōu)勢的儲能方式，是新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的一個重要的組成部分。第二，無論是在源側(cè)還是用戶側(cè)，熔鹽儲能技術(shù)都具有良好的應(yīng)用前景，特別適合于以熱能為主的各類型的場景。第三，西子潔能已經(jīng)有十余年的熔鹽儲能的技術(shù)積累，可以根據(jù)用戶的不同需求定制一體化的解決方案，歡迎大家來訪交流。
謝謝關(guān)注！
