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光热熔盐储能技术 适用于太阳能光热发电、清洁供热、工业蒸汽、火电灵活性深度改造、北方地区清洁供暖等多个应用领域,是新时代新能源大规模佳匹配储能技术,构建低碳能源体系建设,实现双碳目标。

作者:山西常晟集团时间:2022-06-14


熔盐储能技术可应用于光热发电、清洁供热、工业蒸汽、火电灵活性改造等多个场景,伴随其技术和供应链的成熟,在峰谷电价差持续拉大,谷电价格进一步下调的背景下,熔盐储能技术在供热(蒸汽)市场的商业化,有望全面铺开。


1
千亿市场潜力

在2021年的储能市场中,抽水蓄能累计装机占比86.2%,电化学储能累计装机规模占比,约11.7%,熔盐储能的累计装机规模排名第三,占比1.6%。

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在中国市场,熔盐储能占比较水平略低,约1.2%。熔盐储能在我国清洁供热、供蒸汽场景具备优势,但空间还远未打开,市场空间预计将达千亿元以上。


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我国熔盐储能供热典型项目新动态

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蒸汽市场重心

据统计局数据,2020年,我国城市供热总量为410058万吉焦,连年呈持续上升趋势,其中,蒸汽供热量为65054万吉焦,热水供热量345004万吉焦。

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▲我国城市供热总量变化(万吉焦)

如果再加上县域市场的9958万吉焦,2020年,供蒸汽总量为75012万吉焦,总蒸汽供应为121556吨/小时。

在持续推动煤炭减量的背景下,工业领域新上项目或原有项目改造所需的煤炭供热的指标较难得到审批,在目前的可替代方式中,主要是利用谷电储热和气供热两种方式。

有研究发现,目前广东、广西、江苏、新疆、浙江等地区,熔盐储能供热和气供热的成本差已经小于零,即熔盐储能供热模式更具备经济性。(注:在2021年12月电价基础上,选取各省市谷电35kv低电价;气价格选取省会城市价格;湖北重庆未实行分时电价,因此未列出。)

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各个地区气供热与熔盐储能供热成本差(元/吨)

作为一种高温热储能技术,在非电市场,熔盐储能在生产工业蒸汽领域的市场价值相对更大,目前新增的熔盐储能项目很多都与蒸汽生产相关。

以下列出了三个典型的熔盐储能供蒸汽的新项目信息:

淮安市洪泽区建设绿电熔盐储能示范项目

华能淮阴发电有限公司拟在江苏淮安市洪泽区投资建设绿电熔盐储能示范项目。

该项目建设的背景是,随着洪泽经济的快速发展,开发区用热需求增长迅猛,现有供热量已经不能满足热负荷需求,而通过建设煤电机组解决供热需求矛盾受政策制约较大。

该项目拟建设一套150吨/时熔盐供热系统。该系统满足开发区大力发展清洁能源需求,不产生任何碳排放、大气污染物排放,是一套清洁、、的新能源系统,可以有效解决开发区热力和电力供需矛盾问题。

绍兴绿电熔盐储能示范项目

3月13日,西子清洁能源装备制造股份有限公司发布公告称,该公司与绍兴绿电能源有限公司签署了《绿电熔盐储能示范项目承包合同》。

合同范围包括:绿电熔盐储能项目所有有关的设计,设备和材料制造和采购,安装施工,项目现场管理,设备监造,并网调试,试运行,验收,培训,移交生产,性能质量保证,设备、工程和整个项目质量保修服务,还包括配合本项目通过政府立项审批、备案和各种验收以及向甲方及政府各部门提供的文件中涉及技术数据和指标担保真实义务,和对工期负责的全过程EPC总承包。

该项目位于浙江绍兴天实产业园,项目规模50t/h,将于2022年8月30日前具备产汽条件。

该项目是绍兴绿电能源有限公司绿电熔盐储能项目的期。该绿电熔盐储能示范项目可消纳风光绿电,通过熔盐储能供热系统及汽轮发电系统实现对园区供热、供电,并可全负荷顶峰满足电网需求响应,是双高行业零碳转型试点。

西子航空零碳工厂熔盐储能项目

位于杭州钱塘区的西子航空零碳工厂于2021年11月底正式启动,这是浙江省真正意义上的“零碳工厂”。

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西子航空零碳工厂的储能罐

该项目由西子洁能提供整体能源解决方案,项目采用了包括光伏、熔盐储能技术在内的多种能源技术,实现零碳供能目标。

光伏发电多余的电能,通过熔盐储存能量,然后供西子航空的供热、供冷所需。该项目的熔盐储能总储热量达到100GJ(吉焦,即10亿焦耳),年供蒸汽超过1万吨。


3
火电灵活性市场

除了工业蒸汽市场,熔盐储能的另一个重要市场为火电灵活性改造,其原理为在火电机组热力系统中的“锅炉汽机”之间,嵌入大容量高温熔盐储热系统,削弱原本刚性联系的“炉机耦合”,深度调峰时,保持锅炉正常运行负荷,汽机运行在低负荷调峰工况,锅炉侧多余高参数蒸汽热量被储热系统存储,保证大规模储热和深度调峰运行。


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▲熔盐储能火电灵活性改造原理

我国《“十四五”现代能源体系规划》指出,力争到2025年,煤电机组灵活性改造规模累计超过2亿千瓦。而截至2020年初,煤电灵活性改造仅完成5340万千瓦左右,市场潜力巨大。国信靖江电厂项目则代表着熔盐储能在火电灵活性改造市场的商业化开局。

江苏国信靖江电厂熔盐储能调峰供热项目

2021年7月8日,江苏国信靖江发电有限公司基于储热技术的调频/调峰/供热整体解决方案项目招标。2021年9月,西安热工研究院有限公司以4188.33万元中标项目EPC总承包。

该项目目前正在建设中,这是真正意义上采用熔盐储热技术的大规模火电调峰/调频/供热项目。项目设计配套储热量75MWh,使用储热用无机盐1260吨,使用温度180℃~450℃。

据了解,这个项目一旦成功投产,熔盐储能技术将有望大规模复制到江苏国信旗下的其它10余家发电厂。更为重要的是,熔盐储能技术应用于火电灵活性改造市场的市场空间将由此得以打开。

整体来看,近一年来,熔盐储能在供热领域的商业化应用开始呈现由点到面的推广迹象。熔盐储能供热全面的商业化,是时候从当下开始推开了。


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