近日,全球(qiu)能(neng)(neng)源(yuan)互(hu)聯(lian)網發展(zhan)合作組織(zhi)刊發題為《高溫熔鹽(yan)新(xin)型儲(chu)能(neng)(neng)技術(shu)“多維(wei)(wei)一(yi)(yi)體”構(gou)(gou)建低(di)碳能(neng)(neng)源(yuan)體系(xi)》的文章,文章針對新(xin)型儲(chu)能(neng)(neng)技術(shu)的開發應(ying)用從單一(yi)(yi)電(dian)(dian)網調峰線(xian)性(xing)思(si)維(wei)(wei)向源(yuan)、網、荷、儲(chu)多維(wei)(wei)一(yi)(yi)體化思(si)維(wei)(wei)轉變;從以構(gou)(gou)建新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)為主體的新(xin)型電(dian)(dian)力系(xi)統思(si)維(wei)(wei),向構(gou)(gou)建清潔(jie)低(di)碳安全高效的能(neng)(neng)源(yuan)體系(xi)綜合思(si)維(wei)(wei)轉變;在(zai)這個過程(cheng)中高溫熔鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)技術(shu)的五維(wei)(wei)一(yi)(yi)體思(si)考。
全文轉載如下:
隨著近(jin)期各省2021年新能源(光伏、風電)規劃(hua)發展實施計(ji)劃(hua)的(de)逐步(bu)出(chu)臺,加上近(jin)期能源消耗總量和強度“雙控”措施的(de)強力展開。“能耗雙控”,一般是(shi)指既控制(zhi)能源消耗強度(也(ye)稱單位GDP能耗,能源在創造經濟(ji)產值時的(de)利用效率),也(ye)控制(zhi)能源消費總量。
針對(dui)“十(shi)四五”期間碳強度下(xia)降(jiang)18%的(de)(de)(de)約束(shu)性目(mu)標分解到(dao)地方并加(jia)以落實,按照國(guo)家發改委上(shang)半(ban)年能(neng)耗“雙控(kong)”晴雨表的(de)(de)(de)預警(jing),從9月份開始(shi)各地不同程度的(de)(de)(de)出現限(xian)制(zhi)高耗能(neng)相關企業(ye)產(chan)能(neng)的(de)(de)(de)措施(shi),拉閘限(xian)電(dian)是基于煤價(jia)上(shang)漲因(yin)素,加(jia)上(shang)能(neng)耗“雙控(kong)”壓力(li),在進入供暖季之前(qian),采取一波強控(kong)措施(shi),抓住中秋、國(guo)慶雙節假期的(de)(de)(de)階段開展實施(shi)。
今年是“十四五(wu)”開(kai)局(ju)之年,也是國家對外(wai)宣示“碳(tan)達峰、碳(tan)中和”雙碳(tan)目(mu)標政策加速啟動之年。結合中央財經委(wei)第九次(ci)會議明確提(ti)出,全(quan)面貫徹能(neng)源(yuan)(yuan)安(an)全(quan)戰略,實現“碳(tan)達峰”的關鍵期、窗(chuang)口期,構建(jian)清潔低(di)碳(tan)安(an)全(quan)高效的能(neng)源(yuan)(yuan)體系,控(kong)制化石能(neng)源(yuan)(yuan)總量,著力(li)(li)提(ti)高利用效能(neng),實施可(ke)再生能(neng)源(yuan)(yuan)替代行(xing)(xing)動,深化電力(li)(li)體制改革,構建(jian)以(yi)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)為主體的新(xin)型(xing)電力(li)(li)系統。實施重點行(xing)(xing)業(ye)領(ling)域(yu)(yu)減污降碳(tan)行(xing)(xing)動,工業(ye)領(ling)域(yu)(yu)要推進綠色(se)制造(zao),建(jian)筑領(ling)域(yu)(yu)要提(ti)升節能(neng)標準,交通領(ling)域(yu)(yu)要加快形成(cheng)綠色(se)低(di)碳(tan)運輸方式(shi)。
高溫(wen)熔鹽(yan)新型儲能技術是來源(yuan)于大規(gui)模(mo)應(ying)用的(de)光熱發電技術領域的(de)成熟(shu)安全儲能方式,通過技術創新、產業(ye)融合、產業(ye)鏈整合,開(kai)展(zhan)設計適用于工業(ye)蒸汽供(gong)熱、清潔供(gong)暖領域新技術、燃煤機組大規(gui)模(mo)深度(du)調(diao)峰機組延(yan)壽的(de)跨界應(ying)用,滿足化石(shi)能源(yuan)減少替(ti)代綠色低碳發展(zhan)需要。
光熱高(gao)溫熔(rong)鹽(yan)新(xin)型儲能技(ji)術作(zuo)為可(ke)再生能源新(xin)型儲能技(ji)術具備高(gao)安全、低成(cheng)本(ben)、大規模、長(chang)壽命、易(yi)回收等優勢特點。
針對新型儲能技術的開發應用(yong)從單(dan)一(yi)電網調峰線性思(si)維(wei)(wei)向源、網、荷、儲多維(wei)(wei)一(yi)體(ti)化思(si)維(wei)(wei)轉變;從以構(gou)建新能源為主體(ti)的新型電力系統(tong)思(si)維(wei)(wei),向構(gou)建清潔低碳(tan)安(an)全高效的能源體(ti)系綜合思(si)維(wei)(wei)轉變。
一維思考
一維思考(kao)是僅僅站在(zai)(zai)目前電網本身的(de)難題(ti)考(kao)慮,如何利用(yong)熔(rong)鹽新(xin)(xin)型(xing)儲能技術應用(yong)更(geng)多的(de)作為(wei)(工業(ye))用(yong)戶側可(ke)控負(fu)荷,解(jie)決新(xin)(xin)能源(yuan)(yuan)配置儲能的(de)比例(li)要(yao)求(qiu)和(he)消(xiao)納(na)新(xin)(xin)增新(xin)(xin)能源(yuan)(yuan)難題(ti),這個(ge)是熔(rong)鹽新(xin)(xin)型(xing)儲能技術最(zui)低(di)價值(zhi)或(huo)者叫(jiao)基(ji)礎價值(zhi);基(ji)于(yu)它(ta)是作為(wei)目前在(zai)(zai)光(guang)熱發電領域被證實的(de)最(zui)成熟技術路徑。
根據《國網能(neng)源研究院》的(de)研究結果,針對新(xin)能(neng)源發電量占(zhan)比超過10%之后(hou)的(de)成(cheng)長,每增長5個百(bai)分點(dian)的(de)間歇性(xing)、波(bo)動性(xing)、不可精準預(yu)測的(de)新(xin)能(neng)源發電量,就會(hui)給(gei)電力系(xi)統帶(dai)來消(xiao)納(na)成(cheng)本8.8分/kwh;按照國家(jia)2030年前“碳達峰”目標要求,屆(jie)時新(xin)能(neng)源消(xiao)費占(zhan)比超過25%的(de)比例下,是現在(zai)比例上再增加15%以上的(de)發電量消(xiao)費占(zhan)比,也(ye)就是意味著會(hui)帶(dai)來消(xiao)納(na)成(cheng)本不低于0.264元(yuan)/kwh的(de)相關(guan)成(cheng)本。
如果針對新(xin)能(neng)源的增長(chang)的儲(chu)(chu)能(neng)比(bi)例由目前的10%,逐步提高到30%左右后,全(quan)部(bu)或(huo)者(zhe)其(qi)中50%以上的儲(chu)(chu)能(neng)占比(bi),采用(yong)(yong)用(yong)(yong)戶(hu)側可控(kong)負(fu)荷(he)熔(rong)鹽儲(chu)(chu)能(neng)后直接(jie)工業清潔熱利(li)用(yong)(yong),將會是最有效的解決措施。
二維思考
二(er)維思(si)考(kao)是綠色可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)替代行動,通過新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)增(zeng)長新(xin)增(zeng)熔鹽儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)與化(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)燃煤燃氣鍋爐(lu)的減少(shao)或(huo)融合(he)利(li)用(yong),有效降低化(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗總量。從新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)增(zeng)長和化(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)減少(shao)雙軌(gui)發(fa)展,向新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)配置儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)與能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗減少(shao)直接利(li)用(yong)實現增(zeng)減掛鉤。
讓熔鹽(yan)儲能(neng)技術(shu)為(wei)(wei)負(fu)荷側綠色電(dian)(dian)(dian)能(neng)替代加(jia)速工(gong)業(ye)電(dian)(dian)(dian)氣化,又能(neng)作為(wei)(wei)可控(kong)負(fu)荷在新(xin)能(neng)源(yuan)大發時(shi)段(duan)消納更(geng)大電(dian)(dian)(dian)量,從(cong)在網(wang)上儲電(dian)(dian)(dian)到(dao)儲電(dian)(dian)(dian)轉熱(re)下網(wang),減少電(dian)(dian)(dian)網(wang)擁擠難(nan)題,解決電(dian)(dian)(dian)網(wang)消納調峰難(nan)題的同時(shi),為(wei)(wei)工(gong)業(ye)用戶(hu)提供綠色清潔熱(re)源(yuan)的低(di)碳發展路徑(jing)。
針對二維思考(kao)的(de)方式(shi),重點是把目前以電網(wang)側、電源(yuan)側為重點考(kao)慮調峰消納難題的(de)部分,稍作(zuo)思想(xiang)的(de)轉變,放到以用戶側儲能的(de)方式(shi)作(zuo)為可控負荷,來平衡不穩定的(de)新能源(yuan)間歇性難題。
參考2021年(nian)1-8月份的(de)(de)發電(dian)利用(yong)小(xiao)時(shi)(shi)數來看(kan),燃(ran)煤火電(dian)機(ji)組日均利用(yong)小(xiao)時(shi)(shi)數為(wei)(wei)(wei)12.45小(xiao)時(shi)(shi),風力(li)發電(dian)約為(wei)(wei)(wei)6.25小(xiao)時(shi)(shi),光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)約為(wei)(wei)(wei)3.73小(xiao)時(shi)(shi);可(ke)(ke)以看(kan)出最大的(de)(de)問(wen)題是(shi)光(guang)伏(fu)(fu)的(de)(de)發電(dian)都基本上主(zhu)要(yao)集(ji)中在11:30-15:30中午的(de)(de)4個(ge)(ge)小(xiao)時(shi)(shi)范圍內,特別是(shi)此間相對集(ji)中的(de)(de)光(guang)伏(fu)(fu)大發時(shi)(shi)段,必須要(yao)想盡(jin)一(yi)切辦(ban)法把這個(ge)(ge)4個(ge)(ge)小(xiao)時(shi)(shi)左右的(de)(de)寶貴的(de)(de)光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)量(liang)(liang)利用(yong)熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)技術,作為(wei)(wei)(wei)用(yong)戶(hu)側可(ke)(ke)控(kong)負(fu)(fu)荷進(jin)(jin)行(xing)高效儲(chu)存直接熱利用(yong),替代(dai)工業(ye)領(ling)域的(de)(de)燃(ran)煤燃(ran)氣鍋爐,把目前工業(ye)蒸汽的(de)(de)絕(jue)大部(bu)分用(yong)熱全部(bu)利用(yong)這一(yi)部(bu)分新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)儲(chu)能(neng)(neng)的(de)(de)機(ji)會進(jin)(jin)行(xing)增減掛鉤,實施綠色電(dian)能(neng)(neng)替代(dai),且作為(wei)(wei)(wei)可(ke)(ke)控(kong)可(ke)(ke)調負(fu)(fu)荷平衡新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)高比例增長的(de)(de)電(dian)力(li)電(dian)量(liang)(liang)。熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)技術作為(wei)(wei)(wei)可(ke)(ke)控(kong)、快(kuai)速(su)及時(shi)(shi)消納新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)光(guang)伏(fu)(fu)電(dian)量(liang)(liang)的(de)(de)有效措施,將會給(gei)新(xin)型電(dian)力(li)系統提供最佳(jia)儲(chu)能(neng)(neng)保(bao)障措施。
三維思考
三維(wei)思考是跳出電網不(bu)以(yi)電為(wei)(wei)中心的角度,重點(dian)考慮智慧綜(zong)合能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)體系(xi)的思維(wei)下,從(cong)綠色電能(neng)(neng)(neng)(neng)替(ti)代(dai)實現電氣(qi)化新時(shi)代(dai),促進(jin)消(xiao)納可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)利用(yong),從(cong)綜(zong)合能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)體系(xi)的角度,結合冷熱電多能(neng)(neng)(neng)(neng)互補,增(zeng)加熱泵提高節能(neng)(neng)(neng)(neng)綜(zong)合能(neng)(neng)(neng)(neng)效,熔鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)術不(bu)僅僅可以(yi)輸出熱能(neng)(neng)(neng)(neng),還可以(yi)輸出電能(neng)(neng)(neng)(neng)、制冷、余熱綜(zong)合利用(yong),作為(wei)(wei)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)互聯網的中心節點(dian),實現更大規模安全(quan)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)的目標,逐步從(cong)電力平衡(heng)的角色,轉變為(wei)(wei)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)體系(xi)平衡(heng)的角色。
針(zhen)對新型電力(li)系(xi)統的(de)(de)治理模式(shi),我們可(ke)以參考黃(huang)河水的(de)(de)治理方式(shi),在傳說中的(de)(de)上古時(shi)期(qi)到春秋(qiu)戰國,華夏(xia)先輩們基本采用(yong)(yong)的(de)(de)都是(shi)“疏(shu)通為(wei)主,圍堵為(wei)輔”的(de)(de)策(ce)略(lve),比如著(zhu)名的(de)(de)“大禹治水”,大禹所采用(yong)(yong)的(de)(de)方法,就是(shi)沿(yan)著(zhu)低(di)洼的(de)(de)地勢(shi),動用(yong)(yong)大量人力(li)開挖河道,讓黃(huang)河沿(yan)著(zhu)既定水道順勢(shi)進入大海。
作為新型能源(yuan)(yuan)體系(xi)來(lai)講,特別是電(dian)力應(ying)用(yong)的(de)(de)“大(da)(da)(da)海(hai)”就是工(gong)業(ye)體系(xi),新能源(yuan)(yuan)“光伏”大(da)(da)(da)發的(de)(de)中午時段,就好比(bi)(bi)兇(xiong)猛的(de)(de)黃河(he)之水,來(lai)勢洶(xiong)洶(xiong)勢不可(ke)(ke)擋,更(geng)不可(ke)(ke)能存到(dao)水庫里了,一(yi)定要(yao)及時疏導(dao)就近消(xiao)(xiao)納(na),熔鹽儲能技(ji)術的(de)(de)強大(da)(da)(da)消(xiao)(xiao)納(na)能力正是新能源(yuan)(yuan)電(dian)量的(de)(de)大(da)(da)(da)海(hai),只要(yao)工(gong)業(ye)體系(xi)的(de)(de)正常運轉,就可(ke)(ke)以(yi)更(geng)大(da)(da)(da)規模的(de)(de)消(xiao)(xiao)納(na)更(geng)大(da)(da)(da)電(dian)量。研(yan)究黃河(he)治(zhi)水之智(zhi),解決新能源(yuan)(yuan)高比(bi)(bi)例增長(chang)的(de)(de)能源(yuan)(yuan)體系(xi)治(zhi)理難題(ti),構建(jian)以(yi)新能源(yuan)(yuan)為主的(de)(de)新型低碳能源(yuan)(yuan)體系(xi)。
四維思考
四維思考是熔(rong)鹽(yan)新型(xing)儲能(neng)(neng)技術帶動(dong)傳(chuan)統(tong)相關(guan)產業(ye)(ye)新業(ye)(ye)態(tai)轉型(xing)高質量發(fa)展;熔(rong)鹽(yan)新型(xing)儲能(neng)(neng)技術,不(bu)僅(jin)僅(jin)能(neng)(neng)夠帶動(dong)熔(rong)鹽(yan)儲熱(re)新材料(liao)產業(ye)(ye)的轉型(xing)高質量發(fa)展,同(tong)時(shi)作為大規模應(ying)用到(dao)熱(re)能(neng)(neng)裝(zhuang)備、金屬鋼(gang)罐、換熱(re)系(xi)統(tong)、壓(ya)力容器(qi)、電加熱(re)系(xi)統(tong)等傳(chuan)統(tong)制造(zao)業(ye)(ye)的新業(ye)(ye)態(tai)升級轉型(xing),更可以解決全(quan)國因禁煤后的相關(guan)傳(chuan)統(tong)鍋爐企業(ye)(ye)的升級轉型(xing)發(fa)展。
還能(neng)夠帶動電加(jia)熱器、電力電工、電力建設等相(xiang)關行(xing)業的再(zai)一次發展(zhan)轉型新(xin)(xin)賽道,為推動世(shi)界能(neng)源(yuan)裝備(bei)最大(da)規模的產業鏈發展(zhan)向最大(da)低碳嶄新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)裝備(bei)制造強國轉變的市場(chang)機遇。
五維思考
五維(wei)思考是助力實(shi)現能源結(jie)構快速轉(zhuan)型,特別(bie)針對燃(ran)煤機組的(de)低碳零(ling)碳發展路徑,提供最佳解決方案。
基于我(wo)國的(de)(de)(de)北方(fang)地區冬(dong)季供暖(nuan)需求的(de)(de)(de)現實,能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)結構(gou)煤為主(zhu)(zhu)需要長期伴隨,采用熔鹽(yan)儲能(neng)(neng)技術針對新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)增(zeng)長的(de)(de)(de)儲能(neng)(neng)比例(li)增(zeng)長作(zuo)為可控消納負荷(he)為主(zhu)(zhu),同時透過同比例(li)增(zeng)長的(de)(de)(de)模式,逐步向(xiang)非供暖(nuan)季燃(ran)煤機組(zu)(zu)大比例(li)關停的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)邁進;用電晚高峰(feng)頂峰(feng)電源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)難題全(quan)部由抽水(shui)蓄能(neng)(neng)和(he)燃(ran)氣(qi)機組(zu)(zu)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)路徑來解決,不管是從規模和(he)壽(shou)命,靈(ling)活性(xing)的(de)(de)(de)速度和(he)安全(quan)考慮,也就(jiu)是在非供暖(nuan)季時段的(de)(de)(de)電源(yuan)(yuan)(yuan)主(zhu)(zhu)要以新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)為主(zhu)(zhu)。
供暖(nuan)季的特殊(shu)時(shi)期(qi),需要考慮燃煤機(ji)組的重新(xin)啟動,一(yi)是平抑(yi)新(xin)增供熱負(fu)荷(he)的難題,同時(shi)平抑(yi)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)發電量(liang)驟降的現實問題,采用新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)與燃煤、燃氣耦合(he)運行的方式,用戶側儲能(neng)發揮更大(da)比例消納新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)的功能(neng),從(cong)而解決供暖(nuan)季負(fu)荷(he)增加,主力(li)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)出力(li)下降,電源(yuan)(yuan)和負(fu)荷(he)矛(mao)盾加大(da)的難題。
伴隨著能(neng)(neng)(neng)源(yuan)“四個革(ge)命、一(yi)個合作(zuo)”工作(zuo)開展,加速邁進綠色低碳新時代、新業態(tai)、新發展理念,加速構建(jian)清潔低碳安全高效(xiao)的能(neng)(neng)(neng)源(yuan)體系(xi);大力(li)推動光熱熔鹽新型儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技術在電(dian)(dian)(dian)源(yuan)側、電(dian)(dian)(dian)網側、負荷側、綜合能(neng)(neng)(neng)源(yuan)體系(xi)中(zhong)的更(geng)大規模(mo)利(li)用,控制(zhi)化石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)總(zong)量;與新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)跨越(yue)式發展的儲(chu)能(neng)(neng)(neng)要求,透過創新、智慧、數(shu)字(zi)化技術的應用,著力(li)提高利(li)用效(xiao)能(neng)(neng)(neng),實施可再生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)替代行動;從多維一(yi)體角度(du)深化電(dian)(dian)(dian)力(li)體制(zhi)改革(ge),共(gong)同攜手構建(jian)以新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)為主體的新型電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統。
加(jia)快用戶側(ce)可(ke)控負荷(he)儲能(neng)應用與傳(chuan)統化石能(neng)源(yuan)(yuan)增(zeng)減掛鉤,加(jia)速綠色電能(neng)替代,助力解決能(neng)耗雙控難題,實現能(neng)源(yuan)(yuan)雙碳目標落地。