近日，来自浙江可胜技术股份有限公司的系统技术部经理杨义就《熔盐储能系统的多场景应用及经济性分析》作主题演讲，重点对熔盐储能的应用场景及未来展望进行了介绍。

1、熔盐储能介绍

杨义首先对熔盐的三大能量来源进行了简单介绍：

第一类，通过热交换形式，主要来源可能是工业余、废热、生物质、天然气等；

第二类，通过电加热形式，主要来源的电可能是谷电、风电、光伏电、调峰电。他指出“未来东南地区可能也会有风光弃电，比如山东等省份弃电已有上扬态势，除此之外，火电进入深度调峰的时候会有电量，我们把这部分能量进行储存”；

第三类，光热场景下，通过光热镜场进行能量的辐射能收集。“能量输出形式主要也分为几类，如果要发电目前常规的还是以汽轮发电机组为主，根据你所需要蒸汽、热能多少不同分类，如果没有发电需求，可以采用热罐或者换热器的形式，溴化锂机组以热制冷也有，那么这是它的能量来源和能量的输出。”

他将熔盐储能的优势归纳为以下10条：

（1）建设周期短：建设周期约为8~10个月（不含汽轮机）；12-18个月（含汽轮机）；

（2）安全性高：熔盐在化工和其他领域已有长期稳定安全运行经验；通过围堰等预防措施即可完全排除高温熔盐泄露的风险；

（3）环境友好：熔盐储能系统的制造和运行对环境不产生污染；

（4）适用范围广：温度灵活可调，适用范围190-570℃；

（5）电网友好：采用汽轮发电机组，可以为电网提供无功功率和转动惯量，有利于电网电压稳定和频率稳定；可以为电网提供调峰、调频、系统备用和黑启动等多种辅助服务；

（6）使用寿命长：熔盐储能电站使用寿命长达25~30年；熔盐近零耗损，仍可循环利用；

（7）储热成本低：单位kWh储热成本约150-250元/kWh；

（8）纯物理变化：全流程无爆炸、燃烧等风险；

（9）储能容量大：可实现MWh-10GWh大范围、大容量储能；

（10）占地面积小：熔盐储能系统占地面积约5亩~25亩（根据项目需求设计）：500MWh储热量的熔盐储能系统占地面积约15亩，1GWh储热量的熔盐储能系统占地面积约20亩。

2、熔盐储能的应用场景及展望

杨义将熔盐储能的应用场景主要概括为三个方面，分别是光热、光伏、风电配储能（熔盐储能电站），火（热）电机组灵活改造以及综合能源服务。

1、光热、光伏、风电配储能

▋光热领域

杨义表示，在这一部分，熔盐储能的第一个应用场景在光热领域或者沙戈荒这些大基地项目。

2021年底，国家发改委、国家能源局发布《关于印发

2023年3月底，国家能源局发布《关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》，杨义指出，这其中有两个非常直观的数据：

第一，每年计划新增开工规模达到300万千瓦，简单讲就是30个100兆瓦的项目；

第二，原则上每10万千瓦电站的镜场面积不少于80万平方米。

根据这两个核心数据，杨义估算，在常见的光资源条件之下，一个100兆瓦的项目，配置80万方的镜场，其单项目熔盐就是3万吨左右了，其年均光热领域或者大基地项目开发就在90万吨/年。

以二元盐进行计算，目前已经批复的项目风光互补总计约3295兆瓦。

▋光热作为基础负荷，结合风、光、储独立供电

第二个应用场景是除大基地以外光热作为基础负荷，结合风、光、储合力供电，具体项目如近期的西藏盐湖提锂供能站。

▋光热型熔盐储能电站

杨义介绍，光热型熔盐储能电站即把光热发电改造成一个类似于抽水蓄能或压缩空气储能的一种储能型熔盐电站，是以电加热装置作为储能输入，以高温熔盐作为储能介质，以聚光集热系统作为能量补充，以汽轮发电机组作为电能输出的安全、高效和低成本的新型储能电站技术。

这种技术的主要功能是储能、调峰；主要特点是小镜场、储能规模大（GW级）、储能时长长（4-12小时）、系统效率高，通过并联配置多对熔盐储罐，可轻易实现大规模（10GWh级）的储能，对光伏的消纳作用明显。综合性能可与抽水蓄能相当，适宜建设为电网侧、发电侧的大规模储能电站或共享储能电站。

▲光热型熔盐储能电站与其他储能方式特点对比

杨义表示，与抽水蓄能电站相比，光热型熔盐储能电站有更高的效率提升空间、建设期更短，对地理条件要求更低，对周边生态环境没有负面影响，且不受季节性和区域性水资源条件的限制；与压缩空气储能电站、飞轮储能电站、电化学储能相比，储能电站规模更大，储能时间、使用寿命更长，安全性较好，全生命周期环境污染更低，且无需加装调相机即可提供转动惯量与无功功率，能够更好地保证电网的频率和电压稳定。

2、火电灵活性改造

据杨义介绍，火电灵活性改造的目的包含以下几个方面：

（1）超低负荷上网（最低零负荷）；

（2）显著提升机组调频性能；

（3）实现发电与供热解耦，解决“以热定电”的难题；

（4）大幅提高机组灵活性；

（5）市场规模：十四五期间2亿kW——发改委能源局《全国煤电机组改造升级实施方案》；

（6）熔盐需求量：840万吨~1680万吨（按照25%以下出力需要熔盐储能计算）。

他指出，常规的火（热）电机组灵活改造方案有两种：

▋现役火（热）电机组灵活改造（抽汽蓄热）

▲汽轮机前端嵌入高温熔盐储热系统的火电机组工艺图

该机组的特点是：（1）采用蒸汽熔盐换热系统，将多余蒸汽的能量储存在熔盐中，熔盐储热系统布置在汽轮机前端；（2）可保持锅炉在较高负荷运行，汽轮机在较低负荷运行，增大发电出力的调节范围，提高运行灵活性；（3）实现深度调峰，实现热电解耦，能量梯级利用。

▋现役火（热）电机组灵活改造（电加热）

▲汽轮机后端嵌入高温熔盐储热系统的火电机组工艺图

该机组的特点是（1）采用电加热器/高温热泵将汽轮机多余出力转化为热能储存在熔盐中，熔盐储热系统布置在汽轮机后端；（2）增大发电出力的调节范围，提高运行灵活性，实现深度调峰；（3）实现深度调峰，实现热电解耦。

3、园区供能

杨义表示，熔盐储能本身储能密度较高、供热品位高、供热工况稳定可调、占地面积小，满足大规模高品位工业蒸汽供应以及热电联产需求，大规模工业园区清洁供热的首选。

其市场规模：2022年工业蒸汽需求约为5.04亿GJ，每年蒸汽需求增速约为3.6%；

熔盐需求：至2030年，工业蒸汽年需求保守约6.69亿GJ，如非谷电段所需蒸汽全部采用熔盐储能系统储存供应，则所需熔盐量约360万吨。

杨义指出，园区供能常见的方案是通过电加热储存弃风弃光电或谷电，在平时通过蒸汽发热系统提供蒸汽，高峰时也可以通过一个变压机组，高峰顶的时候顶峰发一下，或者为电网提供一部分的辅助服务，那么这个时候实际上它的经济性是否值得去上一个汽轮机，就需要进行比选，因此他表示“我们建议是上网电价比较高的时候，上一个变压汽轮机，但是如果上网电价比较低，我们不建议上汽轮机，可以采用低温熔盐降低一部分投资。”

▲园区供能（热电联供）

▲园区供能（提供蒸汽）

3、可胜技术在熔盐领域的研究历程

据杨义介绍，浙江可胜技术股份有限公司（原“浙江中控太阳能技术有限公司”）（简称“可胜技术”）成立于2010年，专注于塔式光热发电及熔盐储能的技术研究、装备研制与商业化推广应用。

公司可提供技术咨询、技术方案、装备供货与集成、工程与技术服务及开发运营等整体解决方案。

可胜技术目前的业务领域主要分为两方面，一方面，基于熔盐储能的光热发电以及多能互补发电领域，可用于风电、光伏、光热一体化等项目；另一方面，公司也在积极开拓一些基于熔盐储能的供汽、发电、供冷等综合能源服务业务领域，可用于在火热电机组灵活性改造、园区清洁能源站等场景。

目前，可胜技术已经申请了330项专利，其中239项是发明专利，获得了5次省市级的科学技术进步奖，也获得了SolarPACE技术创新奖，参与了30项国家级、省市级的科研项目，也参与了各类IEC、国标一共30项，包括最近立项的国标塔式太阳能光热发电，熔盐储能系统的技术要求，也是由可胜技术牵头制定。

可胜技术熔盐储能研发历程到现在已有10年，主要经历了四个阶段：

第一阶段：2013年-2015年，浙大紫金港校区熔盐试验装置建成。

第二阶段：2015-2016年，德令哈10MW熔盐系统投运，这是全国第一座带储能的塔式光热电站。杨义表示，“实际上正是因为有熔盐储能系统的存在，光热发电才区别于其他的风电和光伏等发电形式，是一个稳定可以调度的能源，一个发电形式。

第三阶段：2017-2019年，参加第一批国家光热发电示范项目——青海中控德令哈50兆瓦光热电站。

第四阶段：2020年至今，深度参与多项熔盐储换热相关新技术及设备的研究开发。

相关线下活动：

第十三届光热发电中国聚焦大会2023（2023年11月，中国）

第四届光热发电创新大会2023（时间待定，西班牙马德里）

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