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《2024中國長時儲能產業發展藍皮書》是目前國內唯一一本針對長時儲能產業撰寫的專業行業研報，展現了長時儲能產業的快速發展和未來潛力，提出了長時儲能技術商業化發展面臨的問題和障礙并給出了一些建議，同時對未來的市場裝機規模進行了預測。作為主流長時儲能技術內的核心產品、細分領域內的長時儲能技術路線，綠儲科技中高壓熔鹽電加熱器、特高溫熱泵技術收編入《2024中國長時儲能產業發展藍皮書》。

依據我國能(neng)源統(tong)計年(nian)鑒(jian)，2021年(nian)我國工(gong)(gong)業(ye)領(ling)域年(nian)消耗熱(re)量453.8億(yi)(yi)GJ，其中用熱(re)溫(wen)度大于100℃，用熱(re)形式主(zhu)要為工(gong)(gong)業(ye)蒸(zheng)汽，熱(re)需求為125億(yi)(yi)GJ，折合4.27億(yi)(yi)噸標(biao)(biao)煤；同年(nian)我國發(fa)(fa)電量8.1萬(wan)億(yi)(yi)kwh，折合9.84億(yi)(yi)噸標(biao)(biao)準煤，工(gong)(gong)業(ye)用蒸(zheng)汽是全國用電總量43%。預計未(wei)來隨著經濟的增長和產業(ye)的發(fa)(fa)展(zhan)，至2035年(nian)工(gong)(gong)業(ye)蒸(zheng)汽需求約為180億(yi)(yi)GJ。目(mu)前，這部分工(gong)(gong)業(ye)蒸(zheng)汽完(wan)全依靠燃煤等化石能(neng)源提(ti)供。高溫(wen)熱(re)泵是一(yi)種(zhong)可(ke)以實(shi)現電熱(re)高效(xiao)轉化的技(ji)術(shu)，電熱(re)效(xiao)率可(ke)達140%，其結合熔鹽儲能(neng)技(ji)術(shu)可(ke)以通過(guo)消納綠(lv)電替代傳統(tong)的煤炭、天(tian)然(ran)氣等化石燃料，實(shi)現工(gong)(gong)業(ye)領(ling)域的節(jie)能(neng)脫碳目(mu)標(biao)(biao)。

浙江(jiang)綠儲科技有限(xian)公(gong)司(si)及(ji)其(qi)控(kong)股子公(gong)司(si)態能(neng)(neng)動(dong)力和湖州工(gong)(gong)業(ye)控(kong)制技術研(yan)究院聯(lian)合開(kai)展了特(te)高溫(wen)熱泵儲能(neng)(neng)關鍵技術研(yan)究，研(yan)制了工(gong)(gong)藝-設(she)備-控(kong)制一體化的(de)特(te)高溫(wen)熱泵儲能(neng)(neng)系統，其(qi)基(ji)本原理是：儲熱時(shi)利用風光等(deng)綠色電(dian)(dian)力帶(dai)動(dong)高溫(wen)壓(ya)(ya)縮機將工(gong)(gong)質壓(ya)(ya)縮至高溫(wen)高壓(ya)(ya)狀態，工(gong)(gong)質被加熱后經(jing)放熱器(qi)換熱將熱量傳遞(di)給(gei)熔(rong)(rong)鹽(yan)儲能(neng)(neng)介質儲存起來，高壓(ya)(ya)工(gong)(gong)質進入(ru)(ru)膨脹機回收壓(ya)(ya)力能(neng)(neng)，工(gong)(gong)質的(de)壓(ya)(ya)力與溫(wen)度都降(jiang)低后，工(gong)(gong)質進入(ru)(ru)吸(xi)熱器(qi)吸(xi)收低品位余熱，重(zhong)新回到高溫(wen)壓(ya)(ya)縮機入(ru)(ru)口，進入(ru)(ru)下(xia)一步循環；放熱時(shi)由熔(rong)(rong)鹽(yan)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生器(qi)吸(xi)收高溫(wen)熔(rong)(rong)鹽(yan)熱量產生蒸(zheng)(zheng)汽(qi)，該蒸(zheng)(zheng)汽(qi)可供給(gei)工(gong)(gong)業(ye)用蒸(zheng)(zheng)汽(qi)，或者(zhe)經(jing)由汽(qi)輪發(fa)電(dian)(dian)機發(fa)電(dian)(dian)，隨(sui)后進入(ru)(ru)冷凝器(qi)回收熱量，冷凝后的(de)水經(jing)由給(gei)水泵和回熱系統繼續(xu)回到熔(rong)(rong)鹽(yan)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生器(qi)進行循環。

圖1綠儲(chu)科技高溫(wen)熱泵制蒸汽(qi)流程圖

特高溫熱(re)泵儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)技術(shu)可應(ying)用(yong)(yong)風(feng)光電(dian)力的(de)消納，平抑電(dian)網的(de)波動性，通過(guo)回(hui)收(shou)新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)棄(qi)電(dian)并儲(chu)(chu)存起來(lai)，用(yong)(yong)電(dian)時再利(li)用(yong)(yong)汽輪(lun)發電(dian)機發電(dian)。其主要特點是(shi)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)規模大(da)（GW級）、儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)時間長(chang)（4-12小時）、系統效率高（55%-75%），且對地理(li)條(tiao)件沒(mei)有限制(zhi)，是(shi)未(wei)來(lai)理(li)想的(de)長(chang)時儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)技術(shu)。

圖2綠儲(chu)科技高溫熱泵應用于(yu)新能源場景流程圖

高溫(wen)熱(re)(re)泵(beng)儲能技術可應用火電(dian)靈活性改造(zao)，在機(ji)組深調時，利用高溫(wen)熱(re)(re)泵(beng)將(jiang)火電(dian)機(ji)組的電(dian)能、蒸汽能和余熱(re)(re)能等(deng)儲存起來(lai)，并(bing)在機(ji)組頂峰(feng)時，釋放熱(re)(re)量產生高溫(wen)蒸汽，與機(ji)組耦合(he)發電(dian)。機(ji)組改造(zao)后的電(dian)電(dian)效(xiao)率(lv)最(zui)高可達75%，并(bing)可將(jiang)火電(dian)出力負荷降(jiang)低至(zhi)0，大大增加(jia)了火電(dian)的調峰(feng)能力。另(ling)外，采用此(ci)技術也可將(jiang)其退役(yi)的火電(dian)機(ji)組改造(zao)為基(ji)于高溫(wen)熱(re)(re)泵(beng)的熔(rong)鹽儲能電(dian)站，實現退役(yi)機(ji)組的再利用。

圖3綠儲(chu)科技(ji)特高溫熱泵應(ying)用于(yu)火電靈活性改(gai)造流程圖

浙江綠儲科技有限公司-特高溫熱泵

浙江綠儲(chu)科(ke)技有限公司注冊(ce)資本24880萬元，由浙江大(da)(da)學(xue)金建(jian)祥團隊控股設立，是(shi)全(quan)球首批以(yi)電能(neng)(neng)替代(dai)化石能(neng)(neng)源(yuan)供應工業(ye)蒸(zheng)汽(qi)、儲(chu)熱能(neng)(neng)領域關(guan)鍵設備制造(zao)商、技術服務商；核心產品(pin)為面向大(da)(da)規模儲(chu)能(neng)(neng)的6/10kV智(zhi)能(neng)(neng)熔(rong)鹽電加熱器、400℃、600℃特高(gao)溫熱泵等(deng)產品(pin)及系統(tong)，主要應用于風光(guang)大(da)(da)基地配(pei)儲(chu)、火電超高(gao)靈活性(xing)改造(zao)、流程工業(ye)節能(neng)(neng)脫(tuo)碳等(deng)領域。

圖4綠儲科技及其(qi)控股(gu)子公司(si)2MW特高溫熱泵關鍵技術驗證(zheng)平臺

面向國(guo)家“雙(shuang)碳”戰略(lve)下工業領域(yu)節(jie)能脫(tuo)碳的(de)需求，綠儲科技(ji)及(ji)控(kong)股子(zi)公司(si)態能動力(li)、湖(hu)州工業控(kong)制技(ji)術研究院聯合建設了全(quan)球(qiu)首臺2MW、600℃的(de)特高(gao)溫(wen)熱泵儲能關(guan)鍵技(ji)術驗證平(ping)臺，項(xiang)目于2023年7月(yue)底建成，10月(yue)底實(shi)現滿負荷運行，壓縮機出口溫(wen)度(du)達(da)595℃，熔鹽儲熱溫(wen)度(du)達(da)570℃，制蒸汽(qi)溫(wen)度(du)可達(da)560℃，電熱效率(lv)達(da)到141%。

表1特高溫(wen)熱(re)泵系統關鍵(jian)參數(shu)

綠儲科技特高溫熱泵技術先進性

（1）技術指標先進性：特高(gao)溫熱泵的制(zhi)熱溫度可達(da)595℃，商業化(hua)產品運(yun)行(xing)電(dian)壓可達(da)35kV，電(dian)熱效率最高(gao)可達(da)220%，單機規(gui)模最大可達(da)75MWt，核心指標達(da)到(dao)國(guo)際領先水平。

（2）設備先進性(xing)：創新研制出特高(gao)(gao)溫(wen)(wen)熱泵用高(gao)(gao)轉速壓(ya)縮膨脹機組樣機，樣機功率(lv)達(da)1.5MW，最高(gao)(gao)制熱溫(wen)(wen)度≥595℃，技(ji)術指(zhi)標(biao)達(da)到全球領(ling)先水平(ping)(ping)。創新設計并研制出特高(gao)(gao)溫(wen)(wen)緊湊級PCHE換熱器，設計溫(wen)(wen)度≥595℃，設計壓(ya)力≥30MPa，比(bi)表面(mian)積大于1000m2/m3的技(ji)術指(zhi)標(biao)，領(ling)先于行業(ye)平(ping)(ping)均水平(ping)(ping)。

（3）控(kong)制(zhi)策略(lve)(lve)先進(jin)性：基于(yu)特高溫(wen)熱(re)泵儲能關(guan)鍵(jian)技術(shu)研(yan)發平臺，對其進(jin)行(xing)(xing)額定(ding)工(gong)況(kuang)/偏(pian)工(gong)況(kuang)運(yun)行(xing)(xing)、快(kuai)速(su)(su)頻(pin)繁啟(qi)停、快(kuai)速(su)(su)變負(fu)荷等復(fu)雜工(gong)況(kuang)的(de)長周期測試，驗(yan)證適用(yong)于(yu)百兆瓦級(ji)儲能規模的(de)特高溫(wen)熱(re)泵系(xi)(xi)統(tong)的(de)設計體系(xi)(xi)和(he)運(yun)行(xing)(xing)策略(lve)(lve)，提(ti)出設計優化(hua)方(fang)法，形成適用(yong)于(yu)快(kuai)速(su)(su)頻(pin)繁啟(qi)停、自動防喘振(zhen)控(kong)制(zhi)、快(kuai)速(su)(su)變工(gong)況(kuang)、優化(hua)運(yun)行(xing)(xing)的(de)最佳運(yun)行(xing)(xing)控(kong)制(zhi)策略(lve)(lve)。