最新研报:熔盐储热——长时储能赛道的潜力路线
发布者:admin | 来源:国海证券 | 0评论 | 1236查看 | 2022-08-16 17:35:10    

近日,国海证券股份有限公司发布名为《熔盐储热:长时储能赛道的潜力路线》的最新研究报告。


报告指出,长时储能是未来新型电力系统的重要方向。当前发电侧电化学储能时长大多在2小时左右,可以一定程度上缓解弃电现象,但不能完全实现“削峰填谷”。采用长时储能可以更好调节电力供需,同时可以更加充分利用峰谷电价提高利润。根据美国电力研究院(EPRI),持续放电时间为4小时的储能系统的获得利润是持续放电时间20小时的长时储能系统的76%。


熔盐储能是长时储能的一种技术路线,规模有望实现跨越式增长。熔盐储热蓄热时采用智能互补系统将风电、光伏、夜间低谷电作为熔盐电加热器的电源,通过熔盐电加热器加热熔盐,储存热量;放热时在换热系统中高温熔盐与水进行换热,释放热量。熔盐储能可以根据能量需求自由调整输出时间,敦煌百兆瓦熔盐塔式光热电站的熔盐储热时间可以达到11个小时。


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图:熔盐储热原理(资料来源:中科储能官网)


根据不完全统计,2022年招标/签约/建设中的熔盐储热项目达16个【详见如下汇总表】,总装机规模达3074MW。


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报告介绍了熔盐储能的几大优势:


①储能规模大:熔盐储热规模通常在几十兆瓦到几百兆瓦之间,例如甘肃省金昌市高温熔盐储能绿色调峰电站储能规模达到600MW/3600MWh;


②储能时间长:熔盐储能可以实现单日10小时以上的储热能力,敦煌百兆瓦熔盐塔式光热电站的熔盐储热时间可以达到11个小时,远远高于当前2-4小时的配储比例要求;


③寿命长:熔盐储热项目寿命在25年左右;


④环保安全:不产生污染排放。


同时,报告也指出了熔盐储能技术的局限性:


①成本较高:已投运的装机110MW配10小时储能的新月沙丘熔盐塔项目的总投资额约8亿美元(约合人民54亿元),据此计算投资成本在500万/MWh左右,据《电化学与蓄热储能技术在可再生能源领域的应用》测算,在不考虑能量损失的情况下熔盐储热度电成本约0.443元/kWh,则在50%转化效率的情况下度电成本约0.886元/kWh。


②能量利用率较低:在换热系统中高温熔盐与水换热,产生水蒸汽,驱动涡轮机工作阶段能量浪费较多,效率较低。


③熔盐具有腐蚀性:熔盐中含有的氯化盐、碳酸盐、硝酸盐对熔融罐、管道等设备具有一定腐蚀作用。


报告整理了目前熔盐储热的4种典型应用场景:


1)光热发电:二元盐(60%硝酸钠+40%硝酸钾)是目前多数光热电站选用的传储热工质,其熔点为220℃,最高工作温度可达600℃。2009年3月成功运行的西班牙安达索尔槽式光热发电站配置了熔盐储热系统,成为全球首个商业化聚光太阳能电站。截至2021年末,熔岩储能在全球储能市场中累计规模占比1.6%,在国内累计规模占比1.2%。


2)清洁供热:借助峰谷电加热熔盐蓄热集中供暖的“煤改电”技术实施系统大致有熔盐电加热器、低温、高温熔盐罐、混合熔盐、熔盐泵、熔盐-水换热器等设备,对面积超过10000m2的建筑更为适用,整个系统的投资成本大约在150元/m2,供暖运行成本根据峰谷电价不同在13~18元/m2,具有良好的经济性能。


3)工业蒸汽:熔盐蓄热技术不仅可以使用谷电,还可以大量使用工业余热、太阳能集热或直接利用火电厂生产的蒸汽等,通过这些热源来直接加热熔盐,便可以实现相比电热转换更高的能源转换效率。而在输出端,熔盐蓄热系统除了供暖,还可以服务需求更加多样化的工业蒸汽市场。


4)火电灵活性改造:火电灵活性改造的主要目标是改善火电机组的最小出力限制,扩大机组出力调节的幅度,减小热电联产组合中发电对发热的配比,即热电解耦。目前实现发电机组热电解耦的技术路线较多,熔盐储能技术是其中重要方法之一,其可与火电机组热力系统参数相匹配,显著改善火电机组供热调峰能力。蒸汽加热熔盐储能的火电机组调峰技术与现有的火电机组调峰技术相比,具有能耗低、机组运行更节能可靠,改造成本低等优点。


此外,报告给出如下投资建议:行业方面,随着电力系统对调节能力需求提升、新能源开发消纳规模不断加大,长时储能建设进度有望加速。维持行业“推荐”评级。个股方面,建议关注首航高科、西子洁能、上海电气、安彩高科、洛阳玻璃、中能科技、鲁阳节能等。


注:如需获取该研报可添加平台工作人员微信cspswd索取。

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