前(qian)不久(jiu),浙江省內(nei)最大規模用戶側熔鹽儲能(neng)項目(mu)在紹興天圣(sheng)集團天實園區接電投產。
“熔(rong)鹽儲(chu)能”到底是怎(zen)么回事?發(fa)展前景如(ru)何(he)?讓我們一探究竟吧(ba)!
你了解熔鹽儲能嗎?
簡單(dan)來說,熔(rong)(rong)鹽儲(chu)(chu)能就(jiu)是(shi)將(jiang)熔(rong)(rong)鹽罐(guan)進行加熱(re),把能量(liang)存儲(chu)(chu)起來,再將(jiang)存儲(chu)(chu)的熱(re)量(liang)通過蒸(zheng)汽(qi)發生系統產(chan)生蒸(zheng)汽(qi),從而(er)實現供熱(re)。顧名思義,熔(rong)(rong)鹽儲(chu)(chu)能是(shi)熱(re)儲(chu)(chu)能中的一種(zhong)。它以二元鹽(60%硝(xiao)酸(suan)鈉+40%硝(xiao)酸(suan)鉀)為主要介質,具有儲(chu)(chu)存熱(re)量(liang)大(da)、儲(chu)(chu)熱(re)時(shi)間長(chang)等特點。
圖:熔鹽儲(chu)能罐(guan)示意圖
工作原理
熔鹽儲能分為蓄熱和(he)放熱兩(liang)個工(gong)作過程。
一(yi)方面,采(cai)用智能互補系統將(jiang)風電(dian)、光伏、夜間低(di)谷電(dian)等作(zuo)為能量(liang)源,通過電(dian)加熱(re)器加熱(re)熔鹽,儲存熱(re)量(liang);另(ling)一(yi)方面,在換(huan)熱(re)系統中高(gao)溫(wen)熔鹽與水進(jin)行換(huan)熱(re),釋(shi)放熱(re)量(liang)。為了讓大(da)家(jia)更直觀地理解,小e給大(da)家(jia)做(zuo)了一(yi)張原理圖。
圖(tu):熔鹽儲(chu)能儲(chu)熱和放熱工作原理圖(tu)
熔鹽儲能是可長遠發展的“潛力股”
目前進入商業(ye)化(hua)階段的主要有抽水儲(chu)能(neng)(neng)(neng)、電化(hua)學儲(chu)能(neng)(neng)(neng)和(he)熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)(neng)三大儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技(ji)術(shu)。下面,我們來看看它與其他兩種儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技(ji)術(shu)的對比。
熔鹽儲能VS抽水儲能
當前,抽水儲(chu)能(neng)是市(shi)場主流技術,但由(you)于國(guo)內風光發電(dian)主要集中于西北地區,受(shou)制于自然(ran)條件(jian),抽水儲(chu)能(neng)在西北地區適應性(xing)較弱,電(dian)化(hua)學儲(chu)能(neng)和熔鹽儲(chu)能(neng)的滲透率有望提(ti)升。
相(xiang)比于抽水儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng),熔鹽儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)對地理因素的要求(qiu)(qiu)較(jiao)低,遠期(qi)來看(kan)能(neng)(neng)(neng)夠足量(liang)的滿足儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)需(xu)求(qiu)(qiu),需(xu)求(qiu)(qiu)響應能(neng)(neng)(neng)力(li)也更加突出,當全(quan)凝(ning)機(ji)組(zu)熱機(ji)狀態(tai)下(xia)可(ke)在15分(fen)鐘內實(shi)現快速響應。值得一提的是,熔鹽儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)建(jian)設(she)周期(qi)相(xiang)對較(jiao)短、投資(zi)(zi)效益(yi)水平也更加可(ke)觀(guan),天(tian)圣熔鹽儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)項目(mu)預(yu)期(qi)投資(zi)(zi)回收期(qi)6年,內部收益(yi)率(lv)可(ke)達14.95%。
圖:抽水(shui)儲能VS熔鹽儲能對比圖
熔鹽儲能VS電化學儲能
而相(xiang)比于(yu)電化(hua)學儲(chu)能,熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能在(zai)可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能源(yuan)(yuan)消納、清潔能源(yuan)(yuan)取暖等(deng)(deng)方面,具(ju)有更多優勢。熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能作為可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能源(yuan)(yuan)發(fa)展(zhan)的(de)重要支撐點之一,既(ji)可(ke)(ke)(ke)以大(da)規模(mo)集中(zhong)應(ying)用于(yu)光(guang)(guang)熱(re)發(fa)電儲(chu)能、新能源(yuan)(yuan)廢棄電力(li)利用、電網調峰等(deng)(deng)領(ling)域(yu),也可(ke)(ke)(ke)以分布(bu)式應(ying)用于(yu)智(zhi)慧能源(yuan)(yuan)、清潔能源(yuan)(yuan)集中(zhong)供熱(re)、清潔能源(yuan)(yuan)熱(re)電冷聯供等(deng)(deng)領(ling)域(yu),尤(you)其(qi)在(zai)光(guang)(guang)熱(re)領(ling)域(yu),可(ke)(ke)(ke)顯著(zhu)提高發(fa)電系統(tong)的(de)熱(re)效率(lv)、系統(tong)的(de)可(ke)(ke)(ke)靠性(xing)和經濟性(xing)。
圖:電化(hua)學儲(chu)能VS熔鹽儲(chu)能對比(bi)圖
熔鹽儲能的應用領域
目前,根(gen)據應用(yong)領域不同,熔(rong)鹽儲(chu)能的(de)應用(yong)場景(jing)可(ke)分為:光熱(re)發電(dian)、谷電(dian)加熱(re)和蒸汽加熱(re)。
光熱發電
光熱發(fa)電系統帶有熔鹽儲能裝(zhuang)置,可實現儲熱、調峰、連續發(fa)電。
圖(tu):光熱電站示意圖
蒸汽加熱
蒸(zheng)(zheng)汽(qi)加(jia)熱主要用(yong)于火(huo)電靈(ling)活(huo)性改造(zao)。熔(rong)鹽儲能技術應用(yong)于火(huo)電靈(ling)活(huo)性改造(zao),可顯著(zhu)改善火(huo)電機組(zu)供熱調(diao)峰(feng)(feng)能力。與(yu)現有的(de)(de)火(huo)電機組(zu)調(diao)峰(feng)(feng)技術相比,蒸(zheng)(zheng)汽(qi)加(jia)熱熔(rong)鹽儲能的(de)(de)火(huo)電調(diao)峰(feng)(feng)技術能耗更(geng)(geng)低、運行更(geng)(geng)節能可靠、改造(zao)成本低等。
圖:蒸汽鍋爐示意圖
谷電加熱
谷電(dian)加熱(re)(re)(re)是在電(dian)力供給盈余、電(dian)力需求低谷時(shi),主動將電(dian)力以熱(re)(re)(re)能形式儲藏,在電(dian)網需要時(shi)再(zai)將熱(re)(re)(re)能轉化為電(dian)能。
圖:谷電加熱示意圖
今(jin)年6月,浙江省能源局聯合(he)發布(bu)《浙江省“十(shi)四五(wu)”新型(xing)儲(chu)能發展規劃》,其中,紹興天圣集團綠電(dian)熔鹽(yan)儲(chu)能項(xiang)目(mu)(mu)被(bei)列入(ru)首批示范項(xiang)目(mu)(mu)。該項(xiang)目(mu)(mu)可消(xiao)納來自西北地區(qu)(qu)的風光電(dian)力資(zi)源,通(tong)過熔鹽(yan)儲(chu)能供(gong)熱系(xi)統及汽輪發電(dian)系(xi)統實現對園(yuan)區(qu)(qu)供(gong)熱、供(gong)電(dian),為食(shi)品加工(gong)、紡(fang)織等企業提供(gong)穩定持續(xu)的蒸汽、熱風等高(gao)品質(zhi)熱源,并可全負荷(he)頂(ding)峰滿(man)足(zu)電(dian)網需求響應,是“雙高(gao)”行業綠色零(ling)碳轉型(xing)試點項(xiang)目(mu)(mu)。
一直(zhi)以來,紡織印(yin)染行(xing)業(ye)被貼上了(le)“高(gao)耗能”的(de)標簽(qian),而(er)綠電(dian)熔鹽(yan)儲能的(de)誕生(sheng)為印(yin)染行(xing)業(ye)低碳轉型打(da)開(kai)了(le)新思路,以高(gao)溫熔鹽(yan)為儲能介質,將綠色電(dian)力(li)轉化為熱能儲存在(zai)熔鹽(yan)中,24小(xiao)時(shi)不間斷供(gong)應蒸汽,機(ji)組的(de)能量利(li)用率達95%。在(zai)為紡織印(yin)染行(xing)業(ye)提(ti)(ti)供(gong)零(ling)碳能源的(de)同時(shi),也提(ti)(ti)高(gao)了(le)能源利(li)用率。
圖:國網紹興供電公司工作人員正在110千伏移動預裝式變電站內檢查設備
在天(tian)圣集團(tuan)綠電(dian)熔鹽儲能(neng)項(xiang)目(mu)(mu)中,為(wei)確保項(xiang)目(mu)(mu)能(neng)夠如(ru)期投產,國網紹興供(gong)電(dian)公司在該項(xiang)目(mu)(mu)的(de)供(gong)電(dian)方式(shi)上,將(jiang)電(dian)網主網側(ce)(ce)的(de)創新專利運用到用戶側(ce)(ce)變電(dian)站。
“由于受到疫情等因素影響,為(wei)了不影響工(gong)程進度(du),我們采用110千伏移動預裝式變(bian)電(dian)站(zhan)(zhan)代替傳(chuan)統變(bian)電(dian)站(zhan)(zhan),即裝即用,有效縮減用戶變(bian)電(dian)站(zhan)(zhan)建(jian)設工(gong)期(qi)。”國網紹(shao)興供電(dian)公(gong)司市(shi)場服(fu)務中心副主任李海峰(feng)介(jie)紹(shao)。
圖:110千伏移動預裝式變(bian)電站
不僅(jin)如(ru)此(ci),移動式變電(dian)(dian)(dian)站還能(neng)夠快速滿足用(yong)戶安(an)全可靠供電(dian)(dian)(dian),同時(shi)加(jia)強(qiang)電(dian)(dian)(dian)網調(diao)度運(yun)行對(dui)移動變電(dian)(dian)(dian)站運(yun)行狀(zhuang)態的實(shi)時(shi)監(jian)控和(he)異常報警,通過(guo)智能(neng)控制(zhi)系統的程序控制(zhi)實(shi)現遠程停送電(dian)(dian)(dian)操作,實(shi)現無人值守自動控制(zhi)。
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