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在10月25日于浙江?湖州召開的2024第五屆中國儲熱大會上，浙江昱華新能源科技有限公司（簡稱：浙江昱華）董事長毛華兵出席會議并作《模塊熔鹽儲熱新技術(shù)》的主題演講。

圖：毛華兵

毛華兵先從行業(yè)痛點開始講起，指出火電、熱電和新能源存在的痛點如下：

1、火電調(diào)峰調(diào)頻考核重，現(xiàn)貨交易在即，靈活性改造很迫切；

2、煤電減碳的任務(wù)很重，技改壓力更大；

3、熱電晝夜供熱不平衡，夜間熱源多余，白天供熱不足，能源很浪費；

4、熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電與供熱在很多時段難以兼顧，頂峰能力不足；

5、新能源電力消納困難，棄風棄光嚴重；

6、新能源配儲能成本很高，建后成了擺設(shè)；

7、光熱發(fā)電投資大，成本居高不下。

上述痛點怎么解決？毛華兵表示，綜合起來最佳解決方法應(yīng)該是建熱量倉庫，即：建蓄熱設(shè)施。

據(jù)毛華兵介紹，儲能三大主要方式：

1.電化學儲能：成本高、壽命短，主要在用戶側(cè)；

2.抽水儲能：投資大、選址難，只能在電網(wǎng)側(cè)；

3.蓄熱儲能：很適用在發(fā)電側(cè)和用熱側(cè)。

儲熱三種技術(shù)：

1.水罐儲熱：溫度局限在0~100℃，能源等級下降；

2.固體儲熱：產(chǎn)出的蒸汽溫度有限，運營成本高；

3.熔鹽儲熱：容量大、壽命長、成本低、技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定和環(huán)保性好等六大優(yōu)點。

毛華兵重點介紹了熔鹽儲熱：

熔鹽儲熱

熔鹽：高溫時為液態(tài)并有高比熱容的無機鹽，目前使用的幾種熔鹽液態(tài)溫度在100~650℃，正好與工業(yè)蒸汽溫度相符。

熔鹽儲熱：把熱和電轉(zhuǎn)化的熱量通過熔鹽升溫吸存，利用裝置在另一時段熔鹽降溫而放熱，實現(xiàn)熱量的倒時差，放熱產(chǎn)出蒸汽再用于供熱或發(fā)電。

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：雙罐熔鹽儲熱系統(tǒng)、單罐熔鹽儲熱系統(tǒng)。

目前的使用場景：1.太陽能光熱發(fā)電；2.火電廠靈活性改造；3.企業(yè)供熱和余熱利用。

據(jù)毛華兵介紹，傳統(tǒng)熔鹽系統(tǒng)目前所面對的狀況如下：

1.占地大，幾千平方，甚至上萬平方；

2.只能一次性規(guī)劃和建設(shè)，初始投資很高；

3.結(jié)構(gòu)龐大，各種配件功率大和要求高，采購和更換成本高；

4.系統(tǒng)復雜，安全隱患多。出現(xiàn)故障維修艱難，單一故障均會導致整體停運，若罐體泄露會導致重大事故；

5.運營時必須保持熔鹽液態(tài)溫度，長開電伴熱，邊儲熱邊耗電，運維成本很高。

模塊熔鹽儲熱新技術(shù)

如何改變傳統(tǒng)熔鹽儲熱系統(tǒng)所面臨的現(xiàn)狀？毛華兵主要從核心思路、核心產(chǎn)品、功能及技術(shù)原理、顯著優(yōu)勢、應(yīng)用場景等六個方面介紹模塊熔鹽儲熱新技術(shù)。

一、核心思路

技術(shù)方向：一開始就確立研制一種電蓄熱和蒸汽蓄熱通用，既能保留熔鹽和固體儲熱的優(yōu)點，又能克服現(xiàn)存的缺點，結(jié)構(gòu)類似電池的模塊儲熱裝置。

技術(shù)思路：化整為零和合零為整。把龐大的罐體系統(tǒng)化整為零，把蓄—放—換熱的功能設(shè)施集成濃縮在模塊箱體里，再用搭積木的方式疊裝成矩陣整體，完成大項目的需求。

技術(shù)的獨特性：完全跨越了罐體儲熱的技術(shù)路線，繞開了傳統(tǒng)儲熱存在的問題和局限性，功能完善，優(yōu)勢顯著，技術(shù)創(chuàng)新。

二、核心產(chǎn)品

毛華兵表示，儲放換熱一體的模塊箱體內(nèi)濃縮了蓄熱、放熱、換熱功能，代替了冷罐、熱罐和換熱器。單個箱體面積10㎡，體積5~6m3；十多個蓄熱模塊疊加組合成一個蓄熱單元，該單元有電加熱、熔鹽泵，可獨立運行，占地10㎡。目前，功率15MW以上，蓄熱單元為10㎡。

圖：儲放換熱一體的模塊箱體

圖：蓄熱單元

多單元并聯(lián)組成大容量矩陣型的蓄熱系統(tǒng)，300MWH的熔鹽蓄熱裝置占地不到300㎡，傳統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)超過3000㎡。

圖：蓄熱系統(tǒng)

三、功能及技術(shù)原理

1、蒸汽蓄熱

蓄熱：將高參數(shù)的蒸汽導入，在箱體內(nèi)降溫、凝結(jié)，熱量釋放留在箱體內(nèi)。

放熱：給水進蓄熱箱體，水吸熱變高溫蒸汽，用于供熱。

毛華兵表示，模塊箱體的原理就是高溫熱量的儲存器，把熱量倒時差。

圖：蒸汽蓄熱方案特點

2、電蓄熱

蓄熱：熔鹽經(jīng)電加熱升溫，注入模塊箱體，熔鹽在箱內(nèi)流動釋放熱量。

放熱：給水進箱體，水在箱體內(nèi)不斷吸熱升溫到一定溫度從頂部排出，溫度可達550℃。

電蓄熱的原理特點：蓄熱和放熱是不沖突的路徑，可同時進行，充當高溫電熱鍋爐和啟動鍋爐。

圖：電蓄熱特點

3、電—熱綜合蓄熱

電—熱綜合蓄熱綜合蒸汽蓄熱和電蓄熱的優(yōu)勢，先蒸汽蓄熱，再電蓄熱進一步提高了蓄熱溫差，出來的蒸汽可用于發(fā)電，經(jīng)測算電能轉(zhuǎn)化效率可達60%，與抽水蓄能相近，但投資比抽水蓄能省，建設(shè)快并簡單，是火電企業(yè)非常理想的儲能方式。

圖：電熱綜合蓄熱

毛華兵總結(jié)三種蓄熱方式的技術(shù)原理，蒸汽蓄熱為熱—熱，電蓄熱為電—熱，電—熱綜合蓄熱是電—熱—電。

四、模塊熔鹽儲熱技術(shù)的顯著優(yōu)勢

一個產(chǎn)品一定要講述其優(yōu)勢特點，毛華兵將該技術(shù)優(yōu)勢分為四大類別，如下表所示：

五、廣泛而實用的應(yīng)用場景

毛華兵介紹，模塊熔鹽儲熱技術(shù)應(yīng)用場景更為廣泛，涵蓋電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)、儲能側(cè)：

毛華兵指出，針對電力不平衡電網(wǎng)側(cè)最應(yīng)發(fā)揮作為，并提出“建立分布式電-熱轉(zhuǎn)化存儲站”的觀點。

我國電能40%最終用于產(chǎn)熱，低谷電不到總體的20%，站在宏觀思考，電和熱都是國家寶貴的能源，應(yīng)一視同仁，電網(wǎng)應(yīng)把富余的低谷電和不穩(wěn)定的棄風棄光全部轉(zhuǎn)化為熱能，用熔鹽儲熱等技術(shù)儲存并適時為熱用戶供熱，既減少電能浪費和儲能投入，又減少下游天然氣和煤的使用，減碳環(huán)保。以往電網(wǎng)只在電上作文章，在發(fā)電側(cè)調(diào)控發(fā)電指標和調(diào)峰考核，造成棄風棄光，用現(xiàn)貨交易讓電廠虧損供電；在用戶側(cè)提高峰谷差價和搞電化學儲能，讓企業(yè)增負擔；在中間搞抽水蓄能。這些局限性操作只帶來能源和財富的巨損，電網(wǎng)就應(yīng)發(fā)揮自身的地位、優(yōu)勢和擔當，建立分布式電-熱轉(zhuǎn)化存儲站體系，用轉(zhuǎn)換用途的跨界方法替代儲能手段，才是一舉多得的利國利民之舉。

六、解決新能源配儲能和棄風棄光的三個新方法

1、建模塊儲熱站，把棄風棄光轉(zhuǎn)化成熱量儲存，供應(yīng)蒸汽和居民采暖，既能解決棄風棄光，又能低成本無碳的方式供熱；

2、用模塊技術(shù)建儲熱型發(fā)電站，把棄風棄光轉(zhuǎn)換成高溫熱量并適時發(fā)電，三分之一的轉(zhuǎn)化率下成本不到0.5元/度，比光熱發(fā)電成本省，投資簡單；

3、把新能源配儲能的投資轉(zhuǎn)移到周邊或自己系統(tǒng)內(nèi)的火電廠，火電廠實行靈活性改造具備深度調(diào)峰能力，充當新能源發(fā)電的調(diào)節(jié)器，統(tǒng)籌發(fā)電上網(wǎng)是最經(jīng)濟科學的方式，既沒有投資浪費，又解決了棄風棄光。

項目案例

一、甘肅某電廠熔鹽電儲熱工程化試驗項目

2018年完建了規(guī)模為2.5 MW*8h電加熱熔鹽蓄熱深度調(diào)峰的示范工程裝置?？煞€(wěn)定生產(chǎn)425℃/3.3MPa的過熱蒸汽。系統(tǒng)經(jīng)四年的運行驗證，安全、穩(wěn)定、可靠，并達到預期效果，通過了甘肅電科院的性能檢測，深得電廠的認可。

此項目由浙江昱華獨立出資、設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、建設(shè)、調(diào)試、完善和運營，并做到了熔鹽儲熱的集成化和模塊化，熔鹽泵的短桿化和國產(chǎn)化，加熱器的常規(guī)化，化熱方式的獨創(chuàng)性，整個系統(tǒng)的精細化和簡潔化。此項目的成功標志模塊熔鹽儲熱技術(shù)的誕生和成熟，為后期商業(yè)化應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

二、內(nèi)蒙某電廠蒸汽熔鹽儲熱項目

2022年，華能集團應(yīng)用浙江昱華的模塊技術(shù)，在內(nèi)蒙某電廠籌劃了“火電廠高溫蒸汽熔鹽儲熱技術(shù)開發(fā)與工程示范”的科技項目。

2023年5月15日建成投運，成為國內(nèi)首個采用蒸汽為熱源的煤電耦合熔鹽儲能工程，獲得了國內(nèi)首臺套，并經(jīng)第三方機構(gòu)檢測，本項目熱能存儲轉(zhuǎn)換效率為99.06%，性能完全達標。

2023年9月，華能集團為此組織了全國性的學習推介會，幾十位電力領(lǐng)導和專家前去現(xiàn)場參觀了解，轟動了整個電力行業(yè)。

圖：業(yè)內(nèi)眾多專家和領(lǐng)導參觀學習內(nèi)蒙項目

三、山東某電廠熔鹽電儲熱項目

山東某電廠(4×320MW,2×680MW)是華能集團工業(yè)供汽最大的電廠，供汽需求1200t/h，缺口達300t/h左右，供汽違約風險大，應(yīng)對機組調(diào)峰和現(xiàn)貨交易的能力差，2021年受電網(wǎng)考核近3000萬元，熱電解耦需求非常迫切。

為提升調(diào)峰調(diào)頻和頂峰供汽能力，華能集團規(guī)劃了此電蓄熱模塊熔鹽儲熱項目。設(shè)計的指標是：儲能容量30MW×6h，調(diào)峰增加18萬kWh，溫度200~400℃之間，調(diào)頻AGC響應(yīng)速率提0.5%Pe/min。

此項目將給電廠帶來八大利好：提升機組的調(diào)峰、調(diào)頻和頂峰能力，提高容量補償和降低兩個細則考核，提升機組的供汽能力、供汽品質(zhì)和煤效。經(jīng)預算每年將帶來2000多萬的直接和間接收益，8000多萬的投資預計3.5年收回。

此項目已經(jīng)投運，是目前容量最大的火電機組耦合熔鹽儲熱項目，也是國內(nèi)外最具代表性的火電新型儲能項目。建設(shè)期間就有多批業(yè)內(nèi)人士前往現(xiàn)場參觀。

浙江昱華是此項目的核心技術(shù)和系統(tǒng)裝置供應(yīng)商。

四、即將實施的內(nèi)蒙古某開發(fā)區(qū)綠電項目

內(nèi)蒙古某地方政府為解決當?shù)貤夛L棄光，籌劃了244MWh的電蓄熱熔鹽儲熱項目，每次能把24萬度電轉(zhuǎn)為高溫熱量，為當?shù)毓┱羝凸┡?/p>

此項目是一舉多得的新能源調(diào)峰系統(tǒng)，既減輕新能源配儲能的投資，又減少棄風棄光的浪費，又推動當?shù)匦履茉错椖康穆涞睾桶l(fā)展，同時為當?shù)仄髽I(yè)和居民提供綠色廉價的熱量。

后續(xù)項目發(fā)展

浙江昱華技術(shù)近年得到華能集團的賞識和力推，現(xiàn)已成熟過硬，可放心使用。

幾大電力集團和多家省級能源集團已跟浙江昱華深度交流，陸續(xù)立項合作，多家地方電廠做了深度調(diào)研，都很青睞本技術(shù)。

多家高校和科研機構(gòu)在跟浙江昱華交流合作，并認為本技術(shù)不同于單罐儲熱，是全新的儲熱技術(shù)，完美度無與倫比。

西北、華北和東北是我國重要的新能源產(chǎn)地，新能源降成本和消納是重中之重，本技術(shù)大有用武之地。

華東和華南等發(fā)達地區(qū)是用能用電大省，電力的調(diào)峰調(diào)頻和高效利用是重點，各能源生產(chǎn)和使用企業(yè)很看好本技術(shù)。

廣闊前景

2024年6月24日國家發(fā)改委和國家能源局已下發(fā)高強度的降碳文件，要求至2025年煤電降碳20%，至2027年降碳50%，電廠配套模塊熔鹽儲熱是提高調(diào)峰能力、減少低負荷運營和提高煤效的理想手段。

我國已實行電力輔助服務(wù)和即將現(xiàn)貨交易，以及電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻考核，一系列政策驅(qū)動電廠靈活性改造，占地少和成本低的模塊儲熱是幾千家火電及熱電企業(yè)的首選。

我國雙碳目標下新能源發(fā)電必將大規(guī)模遞增，急需解決棄風棄光的轉(zhuǎn)換能力，利用模塊儲熱技術(shù)更加經(jīng)濟有效。同時巨大的消納任務(wù)倒逼火電利用本技術(shù)進行靈活性改造，充當新能源發(fā)電的儲能調(diào)節(jié)器和發(fā)展助推器，讓兩大發(fā)電領(lǐng)域有機統(tǒng)一和共存共贏，推動雙碳目標早日實現(xiàn)。

模塊熔鹽儲熱是嶄新的物理儲能技術(shù)，壽命三十多年，成本遠低于其他儲能，有著廣闊的前景和社會價值，是推動能源發(fā)展的里程碑。它的應(yīng)用將改善發(fā)電與用電的不協(xié)調(diào)關(guān)系，消除我國電力“晝夜、地區(qū)和發(fā)電品種”的三大不平衡，讓高代價的化學電池回歸移動電源的職能。

附：附浙江昱華新能源科技有限公司簡介

浙江昱華新能源科技有限公司前身研發(fā)太陽能光熱發(fā)電，取得了非凡的創(chuàng)新成果。2015年轉(zhuǎn)型致力研發(fā)蓄熱儲能新技術(shù)，自籌資金數(shù)千萬元，打造了由海內(nèi)外專家和優(yōu)秀工程師組成的技術(shù)團隊，獨立自主研發(fā)了儲—放熱集成的熔鹽儲熱技術(shù)，并制造了模塊儲熱系統(tǒng)。該技術(shù)成熟、系統(tǒng)完善，并自主原創(chuàng)，擁有多項發(fā)明專利，獲得了國際領(lǐng)先的儲熱創(chuàng)新成果，并取得了“國家高新技術(shù)企業(yè)”稱號。

該技術(shù)的成熟標志著儲熱領(lǐng)域有了全新的技術(shù)路線，消除了傳統(tǒng)蓄熱存在的缺陷，讓火電具備深度的調(diào)峰能力，讓熱電晝夜供熱無憂，幫助新能源發(fā)電充分消納和大力發(fā)展，助推雙碳目標早日實現(xiàn)。

企業(yè)使命

使命：創(chuàng)造儲熱新技術(shù)，改變火電和熱電的運行窘態(tài)，讓火電、熱電和新能源科學有序，推動我國雙碳目標早日實現(xiàn)。

愿景：模塊儲熱技術(shù)全面普及，我國新能源主導下的電力市場平衡有序，并節(jié)能減排。

價值觀：儲熱引領(lǐng)儲能市場，推動能源變革。

企業(yè)綱領(lǐng)：用模塊熔鹽儲熱新技術(shù)，充分滿足電力企業(yè)和熱用戶的需求，推動我國能源革新，把企業(yè)打造成儲能領(lǐng)域的引領(lǐng)者，造福社會，助推雙碳目標和人民美好生活的早日實現(xiàn)。

業(yè)務(wù)咨詢：

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