熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索
发布者:xylona | 来源:CSPPLAZA | 0评论 | 330查看 | 2025-07-15 09:21:20    

近日,第十二届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会在浙江杭州召开,浙江可胜技术股份有限公司综合能源技术部经理杨义出席会议并发表主题报告《熔盐储能多应用场景整体解决方案》


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索116.png

图:杨义


杨义指出,在“3060”双碳目标推进及能耗双控转向碳排放双控的背景下,电力与工业领域作为化石能源消耗的主要来源,其脱碳进程需“双管齐下”,而熔盐储能技术为这一进程提供了关键支撑。


熔盐储能的多种应用场景


杨义表示,熔盐储能技术已从光热发电领域延伸至火电机组灵活改造、工业余热利用、工商业供能等多元场景,且在政策支持下逐步突破应用障碍。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索295.png


应用场景一——火电机组灵活改造


为适配新能源高占比电网的调峰需求,火电机组需实现超低负荷上网(最低至零负荷)、提升调频性能,并破解“以热定电”难题。可胜技术可提供两种改造路径:


1、现役火(热)电机组灵活改造(电加热):


在汽轮机后端增设熔盐电加热器,将机组多余出力转化为热能储存于熔盐中,需用时通过蒸汽发生系统供能。


该方式可实现深度调峰甚至零负荷上网,还能吸纳光伏、风电等新能源电量,但存在汽轮机效率二次损失的问题。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索515.png


2、现役火(热)电机组灵活改造(抽汽蓄热):


从汽轮机前端抽取主蒸汽或再热蒸汽,通过换热系统加热熔盐储存。


此方式更注重效率提升,适合对外供气量较大的电站,如国能宿州项目,可实现深度调峰与热电解耦,但调峰深度受限于汽轮机20%-30%的最低负荷。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索645.png


杨义表示,实际应用中,部分项目会结合两种方式,根据机组特性定制方案,以平衡调峰能力与效率。


▌应用场景二——工业高温余热利用


工业高温余热(如炼焦、钢铁、工业硅等行业的高温烟气)总量巨大,2025-2026年预计达13-14亿吨标煤,且具有能量输入稳定、用能需求以电为主的特点,为熔盐储能提供了广阔空间。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索804.png


熔盐储能可通过以下方式实现余热高效利用:当烟气温度高于450℃(三元盐)或560℃(二元盐)时,通过烟气熔盐锅炉将热量储存于熔盐中,实现“能量平移”——低谷时段储热,高峰时段释放热量驱动汽轮机发电或直接供汽。


以炼焦行业为例,950℃的高温烟气余热可通过熔盐储存,在电网高峰时集中发电,减少外购电需求,甚至反哺电网,避免因限电导致的停产。可胜技术与厂家联合开发的烟气熔盐直接换热锅炉,进一步提升了余热利用效率。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索1015.png


▌应用场景三——工商业园区绿热供应/热电联供


杨义指出,依托熔盐储能密度高、供热品位高的特性,可胜技术可为工业园区提供稳定的绿色蒸汽与热电联供服务。通过风光电直供或电网低谷电驱动熔盐加热器,将能量储存于熔盐中,再通过蒸汽发生系统24小时供应工业蒸汽。


例如,在内蒙古、甘肃等风光资源丰富地区,风光电结合熔盐储能可满足园区6000-7000小时的供热需求,辅以补燃系统即可覆盖全年8000小时用热,大幅降低碳排放。该方案规避了绿电上网的电价与电量限制,直接将清洁能源转化为工业所需的高品位热能。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索1268.png


熔盐储能典型案例分析


1、山东火电灵活性改造项目


杨义指出,火电灵活性改造是一个高度依赖政策支持的应用场景。他提到,山东省在这一领域的政策支持力度尤为突出,该省去年出台的《关于进一步明确煤电机组灵活性改造有关事项的通知》中,对熔盐储热设施作出了两项关键规定:一是熔盐储热设施的电价与原有机组统一计算,燃煤机组和熔盐储能视为一个整体,按照实际上网电力为依据参与电力现货交易;二是明确项目正式投运后,熔盐储能所用电力参照厂用电管理,但在统计上不计入厂用电(不存在过网费、容量费等附加费用)——这一规定有效解决了部分电厂因厂用电比例过高而面临的考核难题。


在杨义看来,山东省的这一政策具有广泛的覆盖面和标杆意义。政策出台后,去年下半年至今年上半年,当地熔盐储能改造项目快速推进。他认为,随着其他省市类似政策的落地,相关项目也将迎来快速增长期,这源于我国煤电机组的庞大存量基础——去年火电机组装机占比虽略低于一半,但即便仅提升10%的灵活性,其调节能力也可能超过此前所有电网侧或电源侧电化学储能项目的总和。


在山东省的具体实践中,杨义介绍,可胜技术为当地火电站配置了120MW电加热/720MWh熔盐储能系统。该系统利用电网现货电价低谷时段(如中午10点15分至下午4点半,上网电价甚至可低至-0.08元/度,即火电机组每发一度电需向电网倒贴8分钱)进行储能,在需对外供汽时释放热量。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索1870.png


据统计,2024年山东省电力现货市场中,负电价时长约1200小时,电价低于0.1元/度的时长约419小时,0.1-0.15元/度的时长约262小时,低电价总时长累计达1880小时,可满足电加热器全年300天、每天6小时的运行需求。


杨义进一步分析,该模式下,项目年消纳电量约2.5亿度,通过减少2.46亿度上网电量,购电成本仅436万元,平均每度电成本不足0.02元;而蒸汽供应价格可达200元/吨,显著的成本与收益差使得项目经济性十分可观,资本金回收期仅2.8年左右,含建设期的所得税后项目回收期为5.79年。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索2133.png


2、园区光伏直供电供热项目


杨义表示,风电光伏直供电的应用场景较为广泛,在内蒙古、兰州、甘肃等既有工业用能需求又具备较好风光资源的省市,以及山东临海地区,都可通过配置一套熔盐储能系统来满足24小时供蒸汽的需求。在风光电直供的模式下,供蒸汽一般会选择三元盐,因为其温度区间相对合适,且能使整个系统的造价更低。


杨义提到,通过相关案例反算可知,不同项目通常有不同的蒸汽价格,以蒸汽价格240元/吨的项目为例,经经济性模型反算,充电电价为0.1678元/kWh,即当光伏或风电的上网电价低于0.1678元/kWh时,在6%或8%的资本金收益率情况下,整个项目就具有经济性。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索2426.png


他认为,目前随着风电光伏投资成本的快速下降,国内很多风光资源较好的地区已能达到这一水平,比如青海的光伏电价显著低于该价格,内蒙古一些风场条件较好的区域,风电价格也明显低于此价格,因此在这些地区,此类项目能够产生相当的盈利。


3、河北、山西工业余热利用项目


杨义介绍,在工业余热改造方面,针对880-980℃的烟气这一应用场景,可通过直接设置加热熔盐的余热锅炉来利用能量:高温段直接用烟气加热熔盐,低温段则通过常见的除盐水进行储能,同时设置一对熔盐储罐和一对冷热水储罐,后端再通过蒸汽发生系统推动更大的汽轮发电机组发电。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索2692.png


他指出,相较于常规的汽水余热发电系统,按照上述思路开发的熔盐改造系统将具有明显优势。


第一,机组装机容量有所提升,常规情况下汽轮发电机组为52MW,而熔盐改造系统为满足高峰期8小时的能量输出,采用75MW机组,主蒸汽和再蒸汽的新参数随之提升,显著提高了汽轮发电机组的发电效率和热电效率。另一方面,整个系统的调节能力很强,不再受电网夏冬两季限电要求的限制,避免了机组及整个工业运行项目因此被迫停运的情况。


杨义还提到,他们对该应用场景在河北和山西的经济性进行了计算,其核心逻辑是在峰电时段减少购电,在谷电和平段末尽可能多购电,通过赚取高峰与低谷的电价差实现收益。在这两个地区的应用场景中,原来的汽轮机装机为25MW,河北项目提升至85MW,山西项目提升至76MW,在约5亿多元的投资下,每年因减少高峰购电带来的发电收益约2.3亿元,扣除日常运维成本后,每年净利润发电收益约2亿元,回收期通常短3年。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索3097.png


不过,杨义也提醒,这类应用场景所配置的汽轮机需参考光热项目配置的汽轮机标准,满足每天频繁启停的要求。


可胜技术的核心技术和案例运行表现


杨义介绍,可胜技术目前已获得熔盐储能相关专利117项,其中包括1项PCT国际专利和64项发明专利。这项PCT国际专利是公司独创的低位罐和短轴泵技术,已应用于金塔项目,并在多个国家获得专利授权。国内专利则覆盖了熔盐储能涉及的各类设备(如加热器、蒸汽发生器、熔盐储罐、熔盐泵、熔盐阀门、熔盐仪表等)、工艺(如化盐系统、运行方法、储热系统、换热系统、疏盐系统等)以及工程设计、检修维护等多个方面。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索3367.png


在标准制定方面,可胜技术参与编制和牵头了多项国际标准,其中牵头的国际标准包括《太阳能发电2-2部分:储能/传热用工作介质熔融盐技术要求》,同时还牵头和参与了一些国家光热发电相关标准的制定。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索3468.png


杨义指出,公司的核心能力体现在多个方面,涵盖大容量高温熔盐储能工艺、关键设备设计、系统集成供货以及定制化运行策略开发等。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索3533.png


在项目实践上,杨义提到,金塔中光100MW项目已于2025年5月28日18时25分完成首次电网并网,标志着该项目顺利进入运行阶段。该项目有两大亮点:一是首次采用熔盐电加热器进行化盐工艺,省去了天然气化盐炉设备,节省了数百万元的初期投资;二是采用低位罐短轴泵方式,使熔盐用量较同类项目减少8%,整体储热系统投资降低约。


熔盐储能多应用场景整体解决方案:可胜技术的实践与探索3696.png

图:可胜技术熔盐储能应用案例


最后,杨义总结道,目前熔盐储能除光热领域外,在其他领域也已有应用案例,可胜技术在系统设计、设备选型与监造、安装等方面均经过项目锻炼和检验,实施的项目整体运行表现优异,欢迎选择可胜技术提供的高可靠、低成本熔盐储能整体解决方案。

最新评论
0人参与
马上参与
最新资讯