熔盐储能在园区热电机组灵活性改造以及园区清洁供热领域的应用

熔盐储能在园区热电机组灵活性改造以及园区清洁供热领域的应用2023年7月/可胜技术CONTENTS目录PART1公司简介PART2熔盐储能技术PART3熔盐储能在清洁供热领域的应用PART4技术实力与项目介绍公司简介01让人类用上廉价、稳定的清洁能源！浙江可胜技术技术股份有限公司（原“浙江中控太阳能技术有限公司”）成立于2010年，专注于塔式光热发电及熔盐储能的技术研究、装备研制与商业化推广应用。提供技术咨询、技术方案、装备供货与集成、工程与技术服务及开发运营等整体解决方案。两大业

务

领

域基于熔盐储能的光热发电及多能互补发电领域基于熔盐储能的供汽、发电、供冷等综合能源服务业务领域公司简介1园区清洁能源站现役火电机组灵活性改造退役火电/热电机组改造独立光热电站光热+多能互补电站光热储能调峰电站荣誉证书（部分）1青海省科技进步一等奖青海省科技进步二等奖SOLAR

PACES技术创新奖杭州市科技进步一等奖海西州科技创新一等奖中国能源研究会

能源技术创新三等奖杭州高价值知识产权智能产品创新创意大赛银奖浙江省技术发明一等奖资质证书（部分）1浙江省企业研究院浙江省高新技术企业研发中心浙江省工程研究中心浙江省AAA级“守合同重信用”企业浙江省科技型中小企业杭州市企业高新技术研究开发中心年持续研发熔盐储能、塔式光热发电技术的开拓、推广者项已申请专利项发明专利30项国家及省市级科研项目次省市级科学技术进步奖

SolarPACES2020技术创新奖——亚洲唯一的独立获奖单位项国际、国家、行业、团队标准

牵头IEC国际标准1项、参与IEC国际标准3项，牵头国家标准4项、参与国家标准5项，行业标准10项，团体标准7项塔式熔盐储能光热电站设计技术及自主研发的核心设备自主研发能力1国家标准：塔式太阳能光热发电熔融盐储热系统技术要求熔盐储能技术02储能需求尤其是储热需求旺盛2．

国务院在《2030年前碳达峰行动方案》中提出“推进熔盐储能供热和发电示范应用”。．

省发改委在《关于浙江省加快新型储能示范应用的实施意见》提出“鼓励探索开展熔盐储能的研究和示范应用”。不连续、不稳定、不可调度连续、稳定、可调度储能熔盐储能简介2口通过熔盐的显热在低温时吸纳能量，在高温时放出能量的低成本、高效的储能技术。口能量梯级利用转化为电热冷、适应综合能源服务。口主要由熔盐加热系统、熔盐储热系统、蒸汽发生系统组成。能量储能利用和输出形式2熔盐储能的优势2建设周期短建设周期约为8~10个月（不含汽轮机）12-18个月（含汽轮机）安全性高熔盐在化工和其他领域已有长期稳定安全运行经验通过围堰等预防措施即可完全排除高温熔盐泄露的风险环境友好熔盐储能系统的制造和运行对环境不产生污染适用范围广温度灵活可调，适用范围190-570℃电网友好采用汽轮发电机组，可以为电网提供无功功率和转动惯量，有利于电网电压稳定和频率稳定；可以为电网提供调峰、

调频、系统备用和黑启动等多种辅助服务使用寿命长熔盐储能电站使用寿命长达25~30年熔盐近零耗损，仍可循环利用储热成本低单位kWh储热成本约150-250元/kWh纯物理变化全流程无爆炸、燃烧等风险储能容量大可实现MWh-10GWh大范围、大容量储能占地面积小熔盐储能系统占地面积约5亩~25亩（根据项目需求设计）：500MWh储热量的熔盐储能系统占地面积约15亩，1GWh储热量的熔盐储能系统占地面积约20亩熔盐储能在园区清洁供热领域的应用03熔盐储能应用场景3园区综合供能应用于工业园区清洁能源站，建设多能互补一体化园区应用于住宅区、商业园区，助力区域集中供冷、供暖熔盐储能电站·

光伏风电园区通过配置熔盐储能设施，可以平滑整体发电曲线，大幅度提高电力系统的稳定运行能力以太阳能热发电技术研究为基础，可胜技术将业务逐步扩展到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。火（热）电机组灵活改造应用于现役火（热）电机组改造应用于退役的老旧发电机组、热电联产机组的改造应用场景——火电灵活性改造3超低负荷上网（最低零负荷）显著提升机组调频性能实现发电与供热解耦，解决“以热定电”的难题大幅提高机组灵活性市场规模：十四五期间2亿kW——发改委能源局《全国煤电机组改造升级实施方案》汽轮机前端嵌入高温熔盐储热系统的火电机组工艺图1、采用蒸汽熔盐换热系统，将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；2、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；3、实现深度调峰，实现热电解耦，能量梯级利用。现役火（热）电机组灵活改造3新增系统：电加热熔盐储能系统蒸汽发生系统储热系统热量来源：汽轮机出力汽轮机后端嵌入高温熔盐储热系统的火电机组工艺图1、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；2、增大发电出力的调节范围，提高运行灵活性，实现深度调峰；3、实现深度调峰，实现热电解耦。现役火（热）电机组灵活改造33·熔盐储能储能密度高、供热品位高、供热工况稳定可调、占地面积小，满足大规模高品位工业蒸汽供应以及热电联产需求，大规模工业园区清洁供热的首选园区供能——热电联产3·例：某热电厂利用熔盐储能替代化石燃料，为周边工业园区用户提供以蒸汽和电能为主的综合能源供应，在满足供蒸汽需求的基础上，在高峰电段和尖峰电段提供电能。园区供能（提供蒸汽）2-3-2序号电价元/kWh(含税)蒸汽燃料成本元/吨(含税)10.0541.2620.07561.8930.182.5340.125103.1650.15123.7960.175144.4270.2165.0580.225185.6890.25206.31技术实力及项目介绍04熔盐储能的研发历程4杭州紫金港熔盐试验装置建成解决各类问题；验证解决方案2013-2015小试量为1万吨级别；近5个月发电达成率超101%2017-2019国家首批示范项目2018年12月30日：德令哈50MW示范电站建成。熔盐2015-2016中试2016年8月德令哈10MW熔盐系统投运全球第三座/我国首座带熔盐储能的塔式光热电站2020-至今新技术开发高新区科创园综合能源服务示范平台，新工艺及新装备验证，熔盐储能技术不断升级优化金塔100MW光热熔盐储能项目，熔盐量达到2万吨级别；预计2023年12月底完工2022-至今大基地项目熔盐储能的核心能力4通过十余年的技术攻关和工程实践，可胜技术开发了一整套高温熔盐储能的工程解决方案，形成了一系列涵盖高温熔盐工艺设计、核心设备设计开发以及关键设备研发等专有技术，培养了一支集技术研发、工程设计、施工管理、储能调试及运维于一体的技术人才队伍，并已实现熔盐储能相关产品的规模化生产及工程化应用，并能够实现设备近100%国产化。提供不同模式的安全快速启停策略，对波动性大、随机性强的能源，可以实现快速高效存储。快速启停的能量储存方案核心设备的自主研发及生产拥有核心知识产权的中高压大功率熔盐电加热器，满足客户化盐、调峰、调频等需要关键设备设计与开发掌握高可靠性的熔盐储罐、熔盐换热器、熔盐泵、熔盐阀门、熔盐电伴热、熔盐仪表等熔盐储能关键设备的设计与开发宽参数、快速变负荷的能量释放方案可根据用能需求设计宽参数、快速变负荷的熔盐换热能量释放方案，适应用能需求的频繁变化。大容量高温熔盐储换热工艺熟练设计1万吨级熔盐储能工程；实施2万吨级熔盐储能工程；已完善10万吨级熔盐储能方案；高温熔盐安全控制系统一整套针对熔盐冻堵、超温自动化解决方案；一整套熔盐冻堵或爆管等异常情况解决方案及经验熔盐储换热系统集成供货中高压电加热器供货熔盐储罐集成供货蒸汽发生系统集成供货熔盐采购及化盐服务等系统工艺流程图设备技术规范书PDMS三维布置方案设计仪表和控制方案设计设备采购过程的技术支持安装、调试和试运行过程技术支持熔盐采供化盐服务解决方案设计

运行维护指导

设备选型指导等自主研发的中高压熔盐电加热器核心技术、产品与服务4熔盐储能工艺包4·

系统工艺参数设计：应考虑到本系统及关联系统的各种运行工况需求；应充分考虑本系统及关联系统的运行安全；应对本系统的设备选型和参数设计负责，并向关联系统提出参数需求.·

系统工艺需要优化的参数熔盐泵的流量和扬程；调节阀的操作参数；管道的口径、设计温度和设计压力；仪表的数量、类型和安装的位置；电伴热的回路设计、控制要求；熔盐、汽水和压缩空气系统的安全泄放要求；设备的基本布置要求：相对高度、相对位置。·

完善的工艺包设计：系统工艺流程图设备技术规范书PDMS三维布置方案设计仪表和控制方案设计设备采购过程的技术支持安装、调试和试运行过程技术支持有助于提高工程设计效率、减少施工过程的返工和变更；有助于降低多系统运行不协调风险；有助于降低设备故障率和降低系统安全风险。熔盐换热器选材料及结构设计单、双列设计的选择自然循环及强制循环的选择应对频繁启停及快速变负荷工况设计熔盐储罐材料选择结构设计地基散热及保温优化设计焊接质量要求及过程控制熔盐泵流量和扬程选型设计关键部件的材料选择熔盐泵与平台、管道的配合设计启停控制策略熔盐阀门结构和形式的选型设计密封面材料选择填料和密封垫片的结构形式和材料选择执行机构的选型设计关键设备口深度参与关键设备的设计、选型、关键材料和关键部件的设计、仿真分析口储换热系统的其他主要设备包括电伴热、流量、压力和液位检测仪表，也是储换热系统重要组成部分，选型和品质的好坏直接影响到系统的安全、稳定运行关键设备4口 设备的设计、制造、安装和调试过程的全程监控；口 对关键结构、关键过程开展仿真计算和复核工作。关键设备——熔盐储罐4预热过程仿真分析局部结构优化仿真分析进盐过程瞬态仿真分析施工技术交底盛水沉降观测记录施工过程质量监控罐壁垂直度检测预热过程仿真分析局部结构优化仿真分析结合热力系统工艺对设备的配置、布置设计、结构设计提出具体要求；适应宽范围、快速变负荷运行要求；适应生命周期内

12500次冷热循环的疲劳工况。双列设计&自然循环设计发夹式换热器设计关键设备——熔盐换热器4通过对钢结构、泵底座、出口管道的仿真分析和计算，优化泵的安装条件和工作条件；提高熔盐泵的长时间运行可靠性。泵底座仿真分析出口管道受力分析关键设备——熔盐泵4通过对阀门的流场仿真分析，指导阀门厂家对阀门的节流部件进行优化设计；通过对阀门温度场仿真分析，指导阀门厂家对阀门结构进行优化设计。阀门流场仿真分析温度场分布仿真分析关键设备——熔盐阀门4熔盐储换热系统性集成案例4中控德令哈10MW项目中控德令哈50MW项目金塔100MW项目指标参数项目地点青海省德令哈市汽机装机规模50MW储热时长7小时储能量850MWht熔盐用量10,093吨蒸汽参数13.2

MPa，540

℃设计年发电量1.46亿度开工日期2017年3月并网发电2018年12月指标参数项目地点甘肃省金塔县汽机装机规模100MW储热时长8小时电加热器6.3kV，20MW，预留40MW储能容量1983MWht熔盐用量20517吨蒸汽参数14MPa，550℃设计年发电量2.09亿度并网发电2023年12月指标参数项目地点青海省德令哈市汽机装机规模10MW储热时长2小时储能量48MWht熔盐用量500吨蒸汽参数8.83

MPa，510

℃设计年发电量1148万度水工质投产2013年7月熔盐系统投产2016年8月可胜技术的核心技术团队具备设备选材、设计、制造管理、安装管理、调试和运行的全流程工程能力和经验，并经过了多个试验、中试、商业化项目的锻炼和检验。熔盐储能系统：

储存电量：350MWhe

熔盐量：10,093

tons德令哈50MW项目现场1538.241277.27900.031283.211192.45997.831288.381148.58972.111350.821273.551414.891月

2月

3月

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10月

11月

12月德令哈50MW光热电站2022年月度实际发电量情况单位：万KWh2022年度实际发电量1.464亿kWh，发电量达到年度设计发电量的100.26%，圆满完成年度发电目标。电站投运至今累计实际发电量4.21亿kWh，电站的长期运行表现遥遥领先于国内外其他已投运光热电站，已成为国内外光热项目的建设运行典范。4.21亿kWh德令哈50MW电站2022年年度运行成绩42022年1月23日上午10:21，青海省海西州德令哈市发生5.8级地震，震源深度8千米，当地震感明显，但青海中控德令哈50MW光热电站运行稳定，聚光、吸热、储热、换热、发电等各子系统设备均未受任何影响，机组依然处于满负荷发电状态。1885.341869.241785.85理论发电量实际发电量上网电量单位：万kWh2022