11月23日，东方锅炉综合能源事业部技术开发部部长李有霞出席了由ESPLAZA长时储能网、国家储能技术产教融合创新平台（华北电力大学）共同主办的2023首届中国长时储能大会，并作主题演讲《储热储氢助力新型能源体系建设》。

李有霞本次演讲从新能源体系储能需求、储能技术与应用以及储能综合能源解决方案三方面展开。

▲东方锅炉综合能源事业部技术开发部部长李有霞

储热储氢技术助力新型能源体系建设

“3060”双碳目标引领能源革命，新型能源体系中可再生能源占比迅速提升，为了保障新型能源的稳定性，储能变得尤为重要，需要通过“源网荷”侧储能的多场景应用，全面提升电力系统的平衡调节能力。

如何满足新能源体系的储能需求？东方锅炉布局长时储热，储氢技术，助力新型能源体系建设。

李有霞指出，2020年全球约234GWh储热系统发挥着重要作用，到2030年市场规模将扩大三倍。东方锅炉紧跟市场步伐，根据储热温度以及应用场景的不同，开发有水储热、熔盐储热、固体颗粒储热三种技术。

而氢储能具有清洁、无污染和利用过程零碳排放的优点，成为未来国家能源体系的重要组成部分，东方锅炉经过十余年沉淀，在氢制取、氢储运、氢加注、氢应用等环节已形成全产业链布局。

多种储能技术研发进展及应用介绍

一、水储热

李有霞首先对公司的低温水储热技术与应用进行了介绍，东方锅炉具备汽水系统和核心设备的设计供货能力，自主开发了单罐斜温层储水罐系统、低压蒸汽热源混合式换热储能系统，具有成本低运维简单的优点，可应用于150℃及以下储热场景，实现低温热源的储存与供给。低压蒸汽热源混合式储能技术已经在石狮电厂进行了工程实施，回收安全阀排汽，储存热水供给发电机组，提升机组的能效。

二、熔盐储热

水储热属于低温领域，中高温领域的熔盐储热是采用能量来源来加热熔盐进行存储，需要的时候进行能量的释放。

东方锅炉从2009年布局熔盐塔式光热发电，是国家标准《塔式太阳能光热发电站设计规范》、《太阳能热发电站换热系统技术要求》、《太阳能热发电站换热系统检测规范》和行业标准《陶粒型熔融盐储热罐基础建造技术及验收规程》参编单位，拥有丰富的聚光集热系统、储换热系统设计、制造经验和工程供货业绩，可为光热、燃煤机组热电解耦、工业园区、钢铁余热利用等行业相关用户提供熔盐储换热相关设备及工程服务。

李有霞将熔盐储热系统简单的划分为前端熔盐加热，中端的熔盐储热以及后端的熔盐放热系统。她谈到：“东方锅炉经过十余年的技术积淀，在熔盐加热、储热、放热等环节取得了多项技术革新和工程示范。”

在熔盐加热端，东方锅炉主要开发有聚光集热系统、蒸汽加热熔盐系统、化学气/熔盐换热器以及煤气熔盐炉。

聚光集热系统：东方锅炉聚焦太阳能光热领域，开发有多规格定日镜与高效镜场设计软件，具备聚光集热设备及系统集成能力，形成了300、600MWth等级的熔盐吸热器，能够把熔盐加热到565度进行储存，现已成功应用于中电工程哈密50MW光热发电项目、甘肃阿克塞汇东新能源110MW光热发电项目、新疆吐鲁番光热+光伏一体化项目100MW光热项目等国内大型光热发电项目。

蒸汽加热熔盐系统，常应用于工业园区或是有工业余热、高温蒸汽以及与燃煤机组耦合的工程。李有霞道：“此项技术热源采用蒸汽加热，我们开发蒸汽过热、冷凝、过冷的换热专利技术，可实现热-热传递与存储，减少热电转换效率损失，提高能源利用效率。”

在化工领域，化工生产过程、反应过程中产生大量的反应气体，同时过程中存在热量释放，能否加入熔盐储热系统呢？李有霞谈到：“东方锅炉成功研发化学气/熔盐换热器，已向恒力石化4×21吨顺酐反应器项目供货，该项目顺酐反应器系统单套年产能7万吨，居世界第一。”

而钢厂常规配置煤气发电机组，不具备调峰能力。在这种场景下，东方锅炉通过引入煤气熔盐炉、熔盐储能系统来实现煤气在发电低谷时加热熔盐，在发电高峰时熔盐放热产生高温蒸汽发电，实现煤气机组的调峰。李有霞指出，该工程的核心关键技术煤气熔盐炉，正是东方锅炉成功开发的高效低氮高炉煤气燃烧器和多对流段一次性升温熔盐炉。

在熔盐储热端，东方锅炉拥有压力容器SAD分析设计资质，具有对大型储罐设备进行疲劳分析设计的能力和经验，建设有集熔盐吸热、储热、换热于一体的酒泉太阳能试验基地，具有丰富的熔盐储换热技术研发和工程经验。掌握3000MWh大容量等级熔盐储罐技术，拥有桐乡泰爱斯储能项目343MWht冷盐罐、热盐罐EPC工程业绩。

在熔盐放热端，东方锅炉是我国大型电站换热设备制造商，向国内外用户提供了大量优质电站换热设备。拥有国内首批自然循环熔盐蒸汽发生器，2016-2019年完成三个第一批国家太阳能光热发电示范项目熔盐蒸汽发生系统的供货；2020-2022年完成了快速启停多场景应用换热器技术开发，如基于第一代系统开发有快速启停的蛇形管换热器，对于园区小功率低温度参数的蒸汽开发有预热、蒸发、直流一体化的换热器。2023年新中标6个光热发电的熔盐蒸汽发生系统。

三、固体颗粒储热

李有霞指出，针对多样化的储热场景需求，东方锅炉致力于储热温度范围广、性能稳定、价格低廉的固体颗粒储热技术研发与系统集成，利用能量来源加热低温颗粒升温，将能量转换为高温颗粒显热储存；当需要释放能量时，将存储的高温颗粒与用热介质进行换热，从而释放所储存的能量。可应用于高温储热，高温工业余热回收。

建设有MW级固体颗粒储放热试验台，完成了科技部重点研发计划（“超临界CO2太阳能热发电关键基础问题研究”课题）流化床固体颗粒-超临界CO2换热器研发及设计供货。

东方锅炉从2019年就开始依托于德阳固体颗粒特性研究平台，设计供货了延庆的超临界二氧化氮固体颗粒换热器，而且完成了兆瓦级固体颗粒的实验台建设与试验验证。实验过程中东方锅炉克服了高温颗粒输送、计量、堵塞等各方面困难。李有霞表示，如同前几年开发熔盐储热一样，固体颗粒前端的加热、输送、测量这些都不是产业链成熟产品，需要不断的进行试验改进。

基于上述产品与技术的研发，东方锅炉完成了10MW等级高温熔渣余热回收系统的开发，可对高温粒化固体余热进行回收利用。

四、氢储能

储氢技术从广义上讲，就是以氢能为核心，通过电力转化为氢气进行储存，当需要时再转化为电能或用作化工原料；从狭义上讲，储氢是将易燃易爆的氢气以稳定的形式储存—气态/液态/固态储氢。

李有霞道：“这个相比储热更多了一个应用场景，化工用氢的地方都可以去用它。经过多年的技术积累，东方锅炉在氢制取、氢储运、氢加注、氢应用等环节实现了全产业链的布局。”

氢的制取环节，东方锅炉以绿色低成本氢源获取为目标，布局高能效、低成本、长寿命制氢技术装备。目前已经掌握了MW级PEM电解水制氢系统设计集成能力和工业副产气提纯制氢加氢系统设计与集成能力，完成了光伏发电直联PEM制氢和生活垃圾气化制氢、化学链制氢技术开发。

氢的储运环节，东方锅炉以应用场景需求为导向，重点布局多样化的高密度储运氢技术装备。率先实现了加氢站用固定式高压储氢容器批量制造与工程应用，实现了固态储供氢系统在供能侧、加氢侧场景的集成应用，具备安全无毒有机液体储运氢系统集成应用能力。

氢的加注环节，东方锅炉瞄准氢能基础设施，布局安全低耗能加氢站集成技术装备。实现安全低耗能加氢站集成关键核心技术突破，目前已有两座加氢站安全投运，实现加氢关键设备的国产化和智慧安全氢的加注。

氢的应用环节，东方锅炉在氢燃料电池形成膜电极、电堆、系统三大核心产品，实现多场景批量应用，开发出了270kW的车用燃料系统；氢交通领域，截至目前全国各地累计投运300余台的氢能车辆，能够实现物流、重载运输多场景的突破；氢功能领域，在四川泸定建成国内首个固态储供氢耦合氢燃料电池综合供能示范系统，成功打造以氢能为核心的零碳综合供能体系。在广州南沙建成国内首个电氢智慧能源系统，今年3月在国内首次实现固态氢能发电并网。

基于储能技术的多样综合能源解决方案

“基于上述的储热技术，东方锅炉打造有灵活电源、共享储能、绿色园区等综合能源解决方案。”李有霞谈到。

一、灵活电源

李有霞首先针对灵活电源板块介绍了燃煤机组构建火电灵活性改造方案。她指出，三改联动大背景下热电机组面临调峰、顶峰以及对外大流量、高参数的供汽矛盾十分突出。为了解决这个矛盾，东方锅炉引入了熔盐储热技术，能够实现机组的灵活性运行要求。

熔盐储热和燃煤机组耦合多种方式中的电加热，比较适用于小容量、快速的调频；而蒸汽加热比较适用于新老机组大容量的调峰，烟气加热，在新建机组中进行规划设计更为合适。

东方锅炉目前正在进行的蒸汽加热熔盐系统开发。李有霞指出，熔盐加热过程中有一个换热夹点的问题，要综合考虑结合熔盐的储热温度区间去优化蒸汽热能的可利用性。同时由于储热系统的加入，发电和锅炉的负荷、参数是有很大差距的。这个参数如何去优化匹配？机组发电、汽轮机和锅炉的安全运行就显得尤为重要。另外还需要结合机组的特殊运行曲线和经济模型去评估优化整体方案，最终实现机组灵活性运行，提升机组的经济性。

李有霞随后谈到，东方锅炉的“风光氢储”一体化解决方案适合具有丰富的可再生能源，同时周边又有化工园区用氢的需求，一方面电解水制氢，制取的氢气一部分用于化工原料，一部分可以发电、发展氢交通。方案利用了氢储能的灵活性，降低光伏、风电出力的不确定性，提供稳定可控的新能源电力供给。

压缩空气储能电站方面，东方锅炉结合具体的压缩空气技术路线，聚焦压缩空气电站储换热系统，进行储换热系统的模拟、优化、设计，成功研发出各类高效率、低成本的换热器，提供储水、储气等各类的储热罐的设计供货，可为用户提供压缩空气储能系统集成服务。

二、绿色园区

李有霞最后分享了正在推进的各类用能园区的综合能源解决方案。

如正在实施的近零碳绿色工业园区，通过配置屋顶光伏、光充储停车场，耦合储氢、储电、储热和热泵技术构建综合能源体系，大量应用谷电及生产环节的余热，实现生产园区的节能、零碳、智慧化管控；

钢铁园区采用光伏+余热+储热+发电机组综合解决方案，耦合可再生能源电力加热储能、烟气和熔渣余热回收技术，将热量耦合进入钢厂余热锅炉，实现园区的多能互补，绿色低碳发展；

正在推进的水泥园区采用光伏+氢能+富氧燃烧+绿色甲醇综合解决方案，通过引入光伏制氢代替一部分燃料，采用富氧燃烧技术生产绿色水泥，同时实现二氧化碳的捕集，和氢气耦合制出绿色甲醇，同时可以实现园区的氢交通，促进水泥产业绿色低碳转型。