CSPPLAZA光熱發電網訊:近年(nian)來,憑借建設周期短、使(shi)用(yong)壽命(ming)長、儲(chu)能容(rong)量大、占地(di)面積小、安全(quan)性高、儲(chu)熱成本低、環境友好、適用(yong)范圍廣、電網友好等諸多特性與優勢(shi),熔(rong)鹽(yan)儲(chu)熱技術在多個(ge)領域的(de)市場化拓展正在加速。
作為中(zhong)國光熱發電行業的龍頭企業,浙江(jiang)可勝技術(shu)股份有(you)限公司(si)(簡稱可勝技術(shu))以太陽能熱發電技術(shu)研究為基礎(chu),將業務逐步(bu)擴展到了以熔鹽(yan)儲能為核心的綜合能源(yuan)應用領域,并形成一系列(lie)定制化解決方案。
在不久前閉幕(mu)的第四(si)屆中國儲(chu)熱大會上,浙江(jiang)可(ke)勝技術(shu)(shu)股份有限公司系(xi)統技術(shu)(shu)部(bu)經理楊(yang)義做出題(ti)為《熔鹽儲(chu)熱技術(shu)(shu)的應(ying)用(yong)》的演講(jiang),并介紹(shao)了熔鹽儲(chu)熱技術(shu)(shu)在光(guang)熱型熔鹽儲(chu)能電(dian)站、火(huo)(熱)電(dian)機組靈活性(xing)改造(zao)和(he)綜(zong)合能源(yuan)服務方面的應(ying)用(yong)情況。
光熱熔鹽儲能電站
光(guang)熱型熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)電站,其特(te)征(zheng)是以電加熱裝(zhuang)置作(zuo)(zuo)為儲(chu)能(neng)(neng)輸入,以高(gao)溫熔(rong)鹽(yan)作(zuo)(zuo)為儲(chu)能(neng)(neng)介質,以聚光(guang)集(ji)熱系統作(zuo)(zuo)為能(neng)(neng)量(liang)補充,以汽輪發電機組作(zuo)(zuo)為電能(neng)(neng)輸出(chu)的安全、高(gao)效和低成本的新(xin)型儲(chu)能(neng)(neng)電站技術。
該技術的主要(yao)功能(neng)是儲能(neng)、調峰;主要(yao)特點(dian)是小(xiao)鏡場、儲能(neng)規模(mo)大(GW級)、儲能(neng)時長長(4-12小(xiao)時)、系統效(xiao)率高,通(tong)過并聯配置多對熔鹽(yan)儲罐,可輕易實(shi)現大規模(mo)(10GWh級)的儲能(neng),對光(guang)伏(fu)的消(xiao)納作用(yong)明顯。綜合性能(neng)可與(yu)抽水蓄能(neng)相(xiang)當,適(shi)宜建設為(wei)電網側、發電側的大規模(mo)儲能(neng)電站(zhan)或共享儲能(neng)電站(zhan)。
光熱型熔鹽儲能電站(zhan)與其他儲能方式技術特(te)點對比
楊義表示,通過匹配熔鹽儲(chu)能(neng)可將不穩定(ding)、不連(lian)續、不可調度(du)的風光資源轉化為連(lian)續、穩定(ding)、可調度(du)的能(neng)源。
此外,光熱型熔鹽儲能(neng)電站(zhan)不(bu)受(shou)地(di)理(li)落差影響、不(bu)需要每年進(jin)行(xing)(xing)補(bu)水,建(jian)設周期(qi)相(xiang)比抽水蓄能(neng)短,運行(xing)(xing)周期(qi)達25~30年,相(xiang)比電化學儲能(neng)來說壽命長(chang)且安全性高,沒有燃(ran)燒爆炸(zha)風險。
同(tong)時(shi),還有(you)(you)可(ke)(ke)選設備(bei)——熔(rong)鹽(yan)加(jia)熱爐。在(zai)我國(guo)三北地(di)區,以青(qing)海電(dian)網為例:青(qing)海電(dian)網裝機中,60%是風(feng)電(dian)光伏(fu)。在(zai)陰(yin)天(tian),風(feng)電(dian)光伏(fu)發電(dian)不(bu)足,抽水(shui)蓄能和電(dian)池沒(mei)有(you)(you)電(dian)量充入,在(zai)用(yong)(yong)電(dian)高(gao)峰(feng)也發不(bu)出(chu)電(dian)。但是電(dian)網有(you)(you)嚴苛(ke)的(de)用(yong)(yong)電(dian)保障率(lv)考核。該(gai)種(zhong)情況下,通常只(zhi)(zhi)能備(bei)用(yong)(yong)一臺天(tian)然(ran)氣聯合循環發電(dian)機組,但燃機造價極(ji)高(gao),對青(qing)海來說(shuo),燃機并不(bu)是優選。而光熱型熔(rong)鹽(yan)儲能電(dian)站(zhan)只(zhi)(zhi)需增加(jia)少(shao)量投(tou)資增設熔(rong)鹽(yan)加(jia)熱爐,就可(ke)(ke)以在(zai)無風(feng)、陰(yin)天(tian)、冬(dong)季枯水(shui)期時(shi)發揮頂(ding)峰(feng)發電(dian)作用(yong)(yong),可(ke)(ke)以完(wan)美(mei)補位空(kong)缺。
火電靈活性改造
據楊義介紹,將熔鹽儲熱(re)技(ji)術應用(yong)于火電靈活性改(gai)造可以(yi)使火電機組(zu)(zu)實現超低負荷(he)上網(wang)(最(zui)低可實現零負荷(he));實現發(fa)電與供熱(re)解耦,解決(jue)“以(yi)熱(re)定電”的難題;顯著提升機組(zu)(zu)調(diao)頻性能(neng);大幅提高機組(zu)(zu)靈活性。
按照發改(gai)(gai)委、能(neng)源(yuan)局發布的《全(quan)國煤電機(ji)組改(gai)(gai)造升級實施方案(an)》,十四五火電靈活(huo)性改(gai)(gai)造市(shi)場規模(mo)約2億kW左右。
汽輪(lun)機前端嵌入(ru)高溫熔(rong)鹽儲熱系統的火電機組(zu)工(gong)藝圖
改造思路1:采用(yong)蒸(zheng)汽熔鹽(yan)換熱系統(tong),可以將(jiang)火(熱)電(dian)(dian)機(ji)(ji)組多余蒸(zheng)汽的能量儲存在(zai)熔鹽(yan)中,熔鹽(yan)儲熱系統(tong)布置在(zai)汽輪(lun)機(ji)(ji)前端;改造后可保持(chi)鍋爐(lu)在(zai)較高負荷(he)運行,汽輪(lun)機(ji)(ji)在(zai)較低負荷(he)運行,增大發(fa)電(dian)(dian)出力的調(diao)節范(fan)圍,提(ti)高運行靈活性;實(shi)現深度(du)調(diao)峰,實(shi)現熱電(dian)(dian)解耦,能量梯級(ji)利(li)用(yong)。
汽輪(lun)機后端(duan)嵌入高溫熔鹽儲熱系統(tong)的火電機組工藝圖(tu)
改造(zao)思路2:采用電(dian)加熱器/高(gao)溫熱泵(beng)將汽輪機多余出力(li)轉化為熱能儲存在熔鹽中,熔鹽儲熱系統布置在汽輪機后(hou)端;改造(zao)后(hou)可(ke)增大發電(dian)出力(li)的調節范(fan)圍,提高(gao)運行靈活性,實(shi)現(xian)深度(du)調峰;實(shi)現(xian)深度(du)調峰,實(shi)現(xian)熱電(dian)解耦。
綜合能源服務(園區供能)
熔鹽儲能系統(tong)儲能密度高(gao)、供熱(re)品位高(gao)、供熱(re)工況穩定可(ke)調、占地面積(ji)小(xiao),可(ke)滿足(zu)大(da)規(gui)模高(gao)品位工業蒸(zheng)汽(qi)供應(ying)以及熱(re)電聯(lian)產需求,是大(da)規(gui)模工業園區清(qing)潔供熱(re)的首選(xuan)。按照相(xiang)關測算,該市場(chang)規(gui)模可(ke)達55億噸蒸(zheng)汽(qi)/年。
與電加熱(re)器加裝(zhuang)在熔鹽(yan)系統中提(ti)(ti)供(gong)24小(xiao)(xiao)時穩(wen)定蒸汽輸出的常規方(fang)案(an)不同(tong),可勝技術提(ti)(ti)供(gong)的方(fang)案(an)是:通過(guo)在后方(fang)加裝(zhuang)一個小(xiao)(xiao)型背壓(ya)機組(zu)對電網(wang)提(ti)(ti)供(gong)頂(ding)尖峰、穩(wen)定電網(wang)頻率和電壓(ya)支(zhi)撐作用。
參(can)考上圖,以某熱(re)電廠利用熔(rong)鹽儲能(neng)替(ti)代化石燃料為(wei)(wei)例,按照可勝技(ji)術方案改造后系統可為(wei)(wei)周(zhou)邊工業園區用戶提(ti)供(gong)(gong)以蒸(zheng)汽(qi)(qi)和電能(neng)為(wei)(wei)主(zhu)的綜(zong)合能(neng)源供(gong)(gong)應,在(zai)滿足供(gong)(gong)蒸(zheng)汽(qi)(qi)需求的基(ji)礎上,在(zai)高峰電段和尖峰電段提(ti)供(gong)(gong)電能(neng)。在(zai)加裝的小型背壓機組不運行時(shi),也可直接從蒸(zheng)汽(qi)(qi)發生器的出口提(ti)供(gong)(gong)對應的蒸(zheng)汽(qi)(qi)。