熔盐储热技术的应用

熔盐储热技术的应用CSPPLAZA光热发电网讯：近年来，凭借建设周期短、使用寿命长、储能容量大、占地面积小、安全性高、储热成本低、环境友好、适用范围广、电网友好等诸多特性与优势，熔盐储热技术在多个领域的市场化拓展正在加速。作为中国光热发电行业的龙头企业，浙江可胜技术股份有限公司（简称可胜技术）以太阳能热发电技术研究为基础，将业务逐步扩展到了以熔盐储能为核心的综合能源应用领域，并形成一系列定制化解决方案。在不久前闭幕的第四届中国储热大会上，浙江可胜技术股份有限公司系统技术部经理杨义做出题为《熔盐储热技术的应用》的演讲，并介绍了熔盐储热技术在光热型熔盐储能电站、火（热）电机组灵活性改造和综合能源服务方面的应用情况。光热熔盐储能电站光热型熔盐储能电站，其特征是以电加热装置作为储能输入，以高温熔盐作为储能介质，以聚光集热系统作为能量补充，以汽轮发电机组作为电能输出的安全、高效和低成本的新型储能电站技术。该技术的主要功能是储能、调峰；主要特点是小镜场、储能规模大（GW级）、储能时长长（4-12小时）、系统效率高，通过并联配置多对熔盐储罐，可轻易实现大规模（10GWh级）的储能，对光伏的消纳作用明显。综合性能可与抽水蓄能相当，适宜建设为电网侧、发电侧的大规模储能电站或共享储能电站。光热型熔盐储能电站与其他储能方式技术特点对比杨义表示，通过匹配熔盐储能可将不稳定、不连续、不可调度的风光资源转化为连续、稳定、可调度的能源。此外，光热型熔盐储能电站不受地理落差影响、不需要每年进行补水，建设周期相比抽水蓄能短，运行周期达25~30年，相比电化学储能来说寿命长且安全性高，没有燃烧爆炸风险。同时，还有可选设备——熔盐加热炉。在我国三北地区，以青海电网为例：青海电网装机中，60%是风电光伏。在阴天，风电光伏发电不足，抽水蓄能和电池没有电量充入，在用电高峰也发不出电。但是电网有严苛的用电保障率考核。该种情况下，通常只能备用一台天然气联合循环发电机组，但燃机造价极高，对青海来说，燃机并不是优选。而光热型熔盐储能电站只需增加少量投资增设熔盐加热炉，就可以在无风、阴天、冬季枯水期时发挥顶峰发电作用，可以完美补位空缺。火电灵活性改造据杨义介绍，将熔盐储热技术应用于火电灵活性改造可以使火电机组实现超低负荷上网（最低可实现零负荷）；实现发电与供热解耦，解决“以热定电”的难题；显著提升机组调频性能；大幅提高机组灵活性。按照发改委、能源局发布的《全国煤电机组改造升级实施方案》，十四五火电灵活性改造市场规模约2亿kW左右。汽轮机前端嵌入高温熔盐储热系统的火电机组工艺图改造思路1：采用蒸汽熔盐换热系统，可以将火（热）电机组多余蒸汽的能量储存在熔盐中，熔盐储热系统布置在汽轮机前端；改造后可保持锅炉在较高负荷运行，汽轮机在较低负荷运行，增大发电出力的调节范围，提高运行灵活性；实现深度调峰，实现热电解耦，能量梯级利用。汽轮机后端嵌入高温熔盐储热系统的火电机组工艺图改造思路2：采用电加热器/高温热泵将汽轮机多余出力转化为热能储存在熔盐中，熔盐储热系统布置在汽轮机后端；改造后可增大发电出力的调节范围，提高运行灵活性，实现深度调峰；实现深度调峰，实现热电解耦。综合能源服务(园区供能）熔盐储能系统储能密度高、供热品位高、供热工况稳定可调、占地面积小，可满足大规模高品位工业蒸汽供应以及热电联产需求，是大规模工业园区清洁供热的首选。按照相关测算，该市场规模可达55亿吨蒸汽/年。与电加热器加装在熔盐系统中提供24小时稳定蒸汽输出的常规方案不同，可胜技术提供的方案是：通过在后方加装一个小型背压机组对电网提供顶尖峰、稳定电网频率和电压支撑作用。

参考上图，以某热电厂利用熔盐储能替代化石燃料为例，按照可胜技术方案改造后系统可为周边工业园区用户