近日,國(guó)家能源集團(tuán)河北公司龍山電廠抽汽蓄能熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰靈活性改造示范項(xiàng)目正式開(kāi)工建設(shè),該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首個(gè)利用熔鹽大規(guī)模儲(chǔ)熱實(shí)現(xiàn)機(jī)組深度調(diào)峰及頂峰的重大科技創(chuàng)新示范項(xiàng)目,項(xiàng)目建成后,該廠機(jī)組調(diào)峰負(fù)荷最低可由200兆瓦降至100兆瓦,頂峰負(fù)荷最高可由600兆瓦升至647兆瓦,有效提升河北南網(wǎng)調(diào)峰能力。
首先來(lái)了解一下什么是儲(chǔ)能技術(shù)?
儲(chǔ)能技術(shù)分為多種,如常見(jiàn)的電池就是一種儲(chǔ)能技術(shù)。

一般的電池應(yīng)用的是化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。還有一種叫做熱能存儲(chǔ)的儲(chǔ)能技術(shù),是將能量通過(guò)熱的方式存儲(chǔ)在儲(chǔ)能物質(zhì)中。
那么,“高溫熔鹽儲(chǔ)能”到底是一種什么技術(shù)呢?它的應(yīng)用場(chǎng)景又是什么呢?
事實(shí)上,高溫熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)屬于儲(chǔ)能技術(shù)中的一種。
熔鹽是指熔融態(tài)下的液體鹽。這個(gè)鹽可不是我們?nèi)粘3缘氖秤名},而是無(wú)機(jī)鹽,如堿金屬、堿土金屬的鹵化物以及硝酸鹽、硫酸鹽等。

熔鹽是將鹽加熱到一定溫度,使鹽變?yōu)橐簯B(tài),此時(shí)的熔鹽就有點(diǎn)像融化的雪糕。
熔鹽在標(biāo)準(zhǔn)溫度和大氣壓下為固態(tài),而在溫度升高到一定程度之后轉(zhuǎn)化為液態(tài),是一種優(yōu)良的傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì),具有高沸點(diǎn)、低粘度、低蒸汽壓力和高體積熱的特點(diǎn)。

高溫熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)即利用熔鹽在升溫和降溫過(guò)程中產(chǎn)生的溫差實(shí)現(xiàn)熱能存儲(chǔ)。
直白地說(shuō),其實(shí)它就是個(gè)大號(hào)暖手寶,先用電把暖手寶加熱,再把暖手寶的熱傳遞給人體。
那么,它的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些呢?
01
火電靈活性改造領(lǐng)域
用戶的用電負(fù)荷是隨時(shí)間變化而變化的。同時(shí),電能無(wú)法大規(guī)模儲(chǔ)存,為了保證電網(wǎng)供電穩(wěn)定,就要求用戶需要多少電,電廠就發(fā)多少電。
但需要多少點(diǎn)電廠就能發(fā)多少電只是理想化的狀態(tài)。機(jī)組負(fù)荷太低會(huì)不穩(wěn)定,機(jī)組頻繁啟停會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失等問(wèn)題無(wú)法保證電網(wǎng)供電穩(wěn)定,所以就用到了高溫熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)。
高溫熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)可將鍋爐產(chǎn)生的過(guò)量蒸汽的熱量?jī)?chǔ)存起來(lái),根據(jù)電網(wǎng)的需求再將存儲(chǔ)的熱量返送汽輪機(jī)組發(fā)電,由此實(shí)現(xiàn)機(jī)組的靈活運(yùn)行。

上文中提到的國(guó)家能源集團(tuán)河北公司龍山電廠抽汽蓄能熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰靈活性改造示范項(xiàng)目便采用該技術(shù),項(xiàng)目投產(chǎn)后該廠負(fù)荷最低可降至18%,最高負(fù)荷可升至108%,既提高了熱能綜合利用效率,又增強(qiáng)了電網(wǎng)安全性。
02
太陽(yáng)能光熱發(fā)電領(lǐng)域
與火電應(yīng)用熔鹽儲(chǔ)能相似,太陽(yáng)能發(fā)電也需要跟著電網(wǎng)調(diào)節(jié)負(fù)荷,熔鹽儲(chǔ)能光熱電站應(yīng)運(yùn)而生。
在我國(guó)西部地區(qū),有一些光伏板中間豎立“燈塔”的場(chǎng)景,這些就是塔式熔鹽儲(chǔ)能光熱電站。

具體來(lái)說(shuō),電站把太陽(yáng)光中蘊(yùn)含的熱量用熔鹽儲(chǔ)存起來(lái),存儲(chǔ)的熱量根據(jù)電網(wǎng)的需求再送至汽輪機(jī)組發(fā)電。在低碳發(fā)電的同時(shí),還能有效避免“棄光”。

以20MW綠電熔鹽儲(chǔ)能項(xiàng)目為例,該項(xiàng)目每年可發(fā)電6370萬(wàn)度,年供蒸汽量為84萬(wàn)噸,節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤15.5萬(wàn)噸,減排二氧化碳約29萬(wàn)噸,釋放相當(dāng)于八千畝森林的環(huán)保效益。
03
供暖領(lǐng)域
我們都知道,一般晚上為用電低谷期,電價(jià)較為便宜。

如果用夜間低谷電加熱儲(chǔ)能介質(zhì),將夜間富余的低谷電力轉(zhuǎn)換為熱能進(jìn)行儲(chǔ)存待用熱時(shí)進(jìn)行供熱,就能解決能量供求時(shí)間上不匹配問(wèn)題
熔鹽能量密度高,可儲(chǔ)存大量熱量,因而熔鹽儲(chǔ)能就成為谷電儲(chǔ)熱的優(yōu)質(zhì)選擇。

在提高能源利用效率的同時(shí),還能為電力供給提供彈性,可謂一舉多得。
以8MW熔鹽儲(chǔ)能供熱項(xiàng)目為例,此項(xiàng)目可降低40%左右蒸汽成本。
04
余熱回收領(lǐng)域
余熱回收可用于熱電廠發(fā)電、熱水鍋爐回水加熱等。
但目前主流的余熱回收方式效率較低,若采用熔鹽作為儲(chǔ)能介質(zhì)便可穩(wěn)定持續(xù)輸出高溫蒸汽,大幅提升能源利用效率。

以6MWh的熔鹽儲(chǔ)熱發(fā)電項(xiàng)目為例,其效率是蒸汽儲(chǔ)熱發(fā)電方式的2倍,技術(shù)優(yōu)勢(shì)和高效能源利用優(yōu)勢(shì)明顯。
綜上,高溫熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)充分利用低谷電、太陽(yáng)能、風(fēng)能等。
火電廠高溫蒸汽以及工業(yè)余熱等清潔能源不僅可以替代燃煤(或燃?xì)猓╁仩t減少污染物的排放,還可以作為應(yīng)急熱源保障臨時(shí)停熱用戶的生活熱水需求,因此具有很好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。
高溫熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)迅速成為新能源發(fā)展中的一顆新星,具有廣闊的發(fā)展前景。
