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10月25日，由ESPLAZA長時儲能網、CHPLAZA清潔供熱平臺主辦，湖州工業控制技術研究院與浙江綠儲科技有限公司聯合主辦，內蒙古梅捷新能源科技有限公司冠名贊助的2024第五屆中國儲熱大會在浙江湖州盛大召開，浙江可勝技術股份有限公司綜合能源技術部經理楊義出席會議，對熔鹽儲能技術引領下工業領域脫碳進行了分析。

圖：楊義

以下為演講內容。

各(ge)位領(ling)導、各(ge)位同仁(ren)下午好！很高興(xing)在這里和大家分享熔鹽(yan)儲能(neng)技(ji)術在工業領(ling)域脫碳(tan)方面(mian)的典型項目案(an)例，本次演(yan)講內容更加關注工業領(ling)域其他余熱利用(yong)情況，其能(neng)量來源并(bing)非(fei)是電(dian)，而(er)是熱。

一、背景介紹

低碳(tan)發展是人(ren)類共同(tong)目標和方向，是實現碳(tan)中和的必(bi)然(ran)選擇；要實現碳(tan)中和，必(bi)須電力脫碳(tan)和工業脫碳(tan)“雙管齊(qi)下”。

能(neng)量來源逐步從(cong)化石能(neng)源的燃燒(shao)轉化為(wei)(wei)可(ke)再生能(neng)源的綠電，因(yin)此，綠電制熱(re)儲熱(re)成為(wei)(wei)工業脫(tuo)碳的重(zhong)要(yao)環(huan)節。

另外，工業脫碳(tan)的四個關鍵“支柱”如下(xia)：

1、能(neng)源效率(lv)——提升電機能(neng)效，熱電聯產優(you)化等(deng)；

2、工業(ye)電氣(qi)化——通過熱(re)能的(de)電氣(qi)化實現綠(lv)電制(zhi)熱(re)等；

3、綠電、綠熱；

4、碳(tan)捕集、利(li)用和封存(cun)。

二、工業領域脫碳熔鹽儲能應用場景

▌工業高溫余熱利用領域

工業高(gao)溫余(yu)(yu)熱(re)(re)利用市(shi)(shi)場規模(mo)：預計到2026年(nian)我國(guo)余(yu)(yu)熱(re)(re)資源(yuan)均(jun)量將達(da)到14.55億噸(dun)標準煤，考慮余(yu)(yu)熱(re)(re)資源(yuan)中有(you)50%高(gao)溫煙氣(qi)余(yu)(yu)熱(re)(re)回收容(rong)易，2026年(nian)市(shi)(shi)場規模(mo)將達(da)2930億元。

行業特點：能(neng)(neng)(neng)耗高(gao)，用能(neng)(neng)(neng)成(cheng)本在生產成(cheng)本中占比(bi)高(gao)；“雙控”背景下(xia)，逐步(bu)淘汰能(neng)(neng)(neng)耗強度高(gao)的企業。

儲能技術應用場景特點：能(neng)(neng)量輸入(ru)為(wei)熱能(neng)(neng)；儲(chu)能(neng)(neng)時長(chang)(chang)較長(chang)(chang)（電(dian)網谷電(dian)時段，一般為(wei)8h）；用能(neng)(neng)需(xu)求(qiu)為(wei)電(dian)/熱；能(neng)(neng)量輸入(ru)以及用能(neng)(neng)需(xu)求(qiu)穩(wen)定。

▌熔鹽儲能如何在余熱利用領域應用

熔(rong)鹽儲(chu)能(neng)在(zai)余(yu)(yu)熱利(li)用領域(yu)應用的(de)邏(luo)輯(ji)比較簡單，將溫度大于450℃高溫余(yu)(yu)熱，通過熔(rong)鹽余(yu)(yu)熱鍋爐與熔(rong)鹽進行(xing)換(huan)熱，提升(sheng)熔(rong)鹽溫度，從而進行(xing)長時間(jian)、大容量高溫余(yu)(yu)熱的(de)存儲(chu)。另(ling)外，三元(yuan)鹽最(zui)高溫度在(zai)400-450℃之(zhi)間(jian)，二(er)元(yuan)鹽最(zui)高溫度在(zai)560℃左右，余(yu)(yu)熱溫度相(xiang)對更高，前端(duan)余(yu)(yu)熱存儲(chu)的(de)過程比較穩定，后端(duan)的(de)發電過程按(an)照高峰多發、低(di)谷少發進行(xing)分配。按(an)照此邏(luo)輯(ji)，能(neng)夠規(gui)避過網費和容量電費的(de)制約；高峰期發電，實現能(neng)量平移。

針對長(chang)時間、大容量高(gao)溫(wen)余熱存儲應用場景(jing)，如煉(lian)焦(jiao)行(xing)(xing)業(ye)的余熱利(li)用項目(mu)(mu)溫(wen)度(du)約(yue)為950℃，工業(ye)硅(gui)行(xing)(xing)業(ye)的煙(yan)氣余熱利(li)用項目(mu)(mu)溫(wen)度(du)約(yue)為480℃，鋼(gang)鐵行(xing)(xing)業(ye)的高(gao)爐煤氣等(deng)余熱利(li)用項目(mu)(mu)絕熱燃燒溫(wen)度(du)可達1000℃以上。

▌焦化行業

以(yi)100萬(wan)噸(dun)/年干熄焦(jiao)項目為(wei)例，若采(cai)用熔鹽(yan)(yan)儲能(neng)技術，項目儲能(neng)規模約(yue)為(wei)265MWht（8h），單個項目熔鹽(yan)(yan)儲能(neng)部分投(tou)資(zi)額(e)約(yue)為(wei)1.2億(yi)元(yuan)（煙氣(qi)熔鹽(yan)(yan)鍋(guo)爐，熔鹽(yan)(yan)儲能(neng)系(xi)統，蒸汽發(fa)生系(xi)統）。按照火電煤(mei)(mei)耗(hao)（標(biao)準(zhun)煤(mei)(mei)）每度電耗(hao)煤(mei)(mei)（標(biao)準(zhun)煤(mei)(mei)）300g，年利(li)用小時數8000h進(jin)行推(tui)算，項目建成投(tou)運每年可節(jie)約(yue)標(biao)準(zhun)煤(mei)(mei)約(yue)2.8萬(wan)噸(dun)，按每千(qian)克(ke)(ke)標(biao)準(zhun)煤(mei)(mei)產(chan)2.62千(qian)克(ke)(ke)CO2計，可實現碳減排(pai)約(yue)7.3萬(wan)噸(dun)，碳減排(pai)收益約(yue)683萬(wan)元(yuan)。

▌工業硅行業

以(yi)20萬(wan)噸/年工業硅項目為(wei)例，若采用熔(rong)(rong)鹽儲(chu)能(neng)技術，項目規模約(yue)(yue)為(wei)2140MWht（8h），單個項目熔(rong)(rong)鹽儲(chu)能(neng)部分(fen)投(tou)資(zi)額約(yue)(yue)為(wei)5.5億元（煙(yan)氣熔(rong)(rong)鹽鍋爐，熔(rong)(rong)鹽儲(chu)能(neng)系統，蒸汽發生系統）。項目建成投(tou)運(yun)每年可(ke)(ke)節約(yue)(yue)標準(zhun)煤約(yue)(yue)20.6萬(wan)噸，可(ke)(ke)實現碳減排(pai)約(yue)(yue)53.9萬(wan)噸，碳減排(pai)收(shou)益約(yue)(yue)5040.4萬(wan)元，收(shou)益較為(wei)可(ke)(ke)觀。

▌高爐煤氣行業

按照平均每臺(tai)高爐煤氣余熱鍋爐可以(yi)支撐50MW汽(qi)輪發電進行估算，若采(cai)用熔鹽(yan)(yan)(yan)儲能替(ti)代常規(gui)余熱鍋爐，單(dan)臺(tai)項目(mu)(mu)熔鹽(yan)(yan)(yan)儲能規(gui)模1000MWht（8h）（搭配(pei)100MW汽(qi)輪機組），單(dan)臺(tai)項目(mu)(mu)的熔鹽(yan)(yan)(yan)儲能部分投(tou)資額約(yue)(yue)(yue)為3億(yi)元(yuan)（煙(yan)氣熔鹽(yan)(yan)(yan)鍋爐，熔鹽(yan)(yan)(yan)儲能系統，蒸汽(qi)發生系統）。項目(mu)(mu)建成投(tou)運每年可節(jie)約(yue)(yue)(yue)標準煤約(yue)(yue)(yue)10.4萬(wan)噸，可實現碳(tan)減排約(yue)(yue)(yue)27.2萬(wan)噸，碳(tan)減排收益約(yue)(yue)(yue)2545.4萬(wan)元(yuan)。

三、工業領域脫碳案例分析

▌鋼鐵煤氣發電配套熔鹽儲能

●運行模式

鋼鐵(tie)煤(mei)氣發電配套熔鹽儲(chu)能(neng)的運行模式(shi)，在(zai)用電低谷(gu)期間（8h）將部分(fen)(fen)煤(mei)氣能(neng)量儲(chu)存在(zai)熔鹽儲(chu)能(neng)系(xi)統中，在(zai)用電高峰時（8h）將此部分(fen)(fen)能(neng)量釋放，產生蒸(zheng)汽(qi)（主(zhu)蒸(zheng)汽(qi)及(ji)再熱蒸(zheng)汽(qi)）進(jin)入汽(qi)輪發電機組進(jin)行發電。

●參考設計規模和工程靜態投資

熔鹽儲能(neng)項(xiang)目相比(bi)于光熱(re)項(xiang)目建設工期更短，大概12個月左右，項(xiang)目全系統熱(re)效(xiao)率（從煤(mei)氣(qi)(qi)(qi)熱(re)值至蒸汽能(neng)量）為72%，主(zhu)要熱(re)損(sun)失集(ji)中于煤(mei)氣(qi)(qi)(qi)熔鹽爐排煙損(sun)失，可考慮通過煙氣(qi)(qi)(qi)處理裝置的回熱(re)系統回收部分能(neng)量提高效(xiao)率。

對(dui)應系統方案設(she)計為項目(mu)將配置2臺熱功率(lv)為30MWt的煤氣熔鹽加(jia)熱爐，400MWht的有效(xiao)儲(chu)能容量，熔鹽用量約4865噸(dun)，整體規模對(dui)比常規光熱電站較小。

●經濟性分析

本項目(mu)配(pei)套(tao)熔鹽儲能(neng)系統，儲能(neng)容(rong)量為473MWht，對應總投資經(jing)測算約為1.68億(yi)元。年(nian)耗(hao)煤氣量23189.4萬(wan)(wan)Nm3，煤氣指的(de)是高爐煤氣，熱值較低。年(nian)總發電量6184萬(wan)(wan)kWh，每年(nian)增加收(shou)益5405萬(wan)(wan)元。整個項目(mu)的(de)回收(shou)年(nian)限與一般電力項目(mu)相比，回收(shou)期較短，約為3.1年(nian)。

●碳減排分析

在用(yong)電(dian)低谷(gu)期間將(jiang)部分煤氣能量(liang)儲(chu)存在熔鹽儲(chu)能系(xi)統中，為(wei)新能源發(fa)電(dian)讓出上網空間；在用(yong)電(dian)高(gao)峰(feng)期，自身汽輪機頂峰(feng)發(fa)電(dian)，盡可(ke)(ke)能減少電(dian)網購電(dian)。項目每年可(ke)(ke)促進新能源消(xiao)納電(dian)量(liang)約(yue)(yue)1.56億(yi)kWh，可(ke)(ke)節約(yue)(yue)標準煤約(yue)(yue)4.7萬噸(dun)，可(ke)(ke)實現(xian)碳減排(pai)約(yue)(yue)12.3萬噸(dun)，若考慮(lv)碳減排(pai)收益(yi)，根據8月份CCER和綠證交易(yi)數據，碳減排(pai)收益(yi)約(yue)(yue)1117.7萬元。

▌干熄焦熔鹽儲能示范項目

隨著電(dian)網峰谷(gu)(gu)電(dian)價(jia)差(cha)(cha)拉大/電(dian)力現(xian)貨價(jia)格(ge)峰谷(gu)(gu)差(cha)(cha)增大，擬(ni)通(tong)過(guo)熔(rong)鹽儲能技術(shu)將谷(gu)(gu)電(dian)時段(duan)干熄焦(jiao)煙氣余熱進(jin)(jin)行(xing)(xing)儲存(cun)，并于(yu)高峰時段(duan)放(fang)出，實(shi)現(xian)能量(liang)的儲存(cun)平移（谷(gu)(gu)電(dian)平移到峰電(dian)）。余熱鍋(guo)爐主要分(fen)成兩(liang)段(duan)，高溫余熱煙氣段(duan)通(tong)過(guo)熔(rong)鹽進(jin)(jin)行(xing)(xing)儲能，低溫煙氣段(duan)通(tong)過(guo)除鹽水進(jin)(jin)行(xing)(xing)儲能。

●參考設計規模和工程靜態投資

對應140噸/h的干熄焦項目，可勝技術(shu)設計了整套(tao)項目方案：干熄焦余熱(re)熔(rong)鹽(yan)(yan)鍋爐的熱(re)功率(lv)約為64MWt，熔(rong)鹽(yan)(yan)的有效儲能(neng)容量(liang)約為403WMh，熔(rong)鹽(yan)(yan)用量(liang)大概4104噸，蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)發生系統熱(re)功率(lv)是77MWt，蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)參數是9.8MPa/540℃，配(pei)置發電功率(lv)為32MW的汽(qi)(qi)輪發電機組。

●經濟性分析

本項目通過(guo)干熄焦余(yu)熱(re)(re)熔鹽鍋爐(lu)系(xi)統消(xiao)納高溫惰(duo)性氣體的熱(re)(re)量(liang)，將低(di)谷段(duan)的熱(re)(re)量(liang)平(ping)(ping)移到高峰(feng)(feng)和尖(jian)峰(feng)(feng)時段(duan)，通過(guo)汽輪(lun)機組將儲存的熱(re)(re)能轉(zhuan)化為電(dian)(dian)(dian)能參與電(dian)(dian)(dian)力市場的現(xian)貨(huo)交易，在電(dian)(dian)(dian)力現(xian)貨(huo)高價(jia)(jia)電(dian)(dian)(dian)時段(duan)發(fa)電(dian)(dian)(dian)獲取經(jing)濟收益(yi)。初步估(gu)算(suan)平(ping)(ping)時段(duan)電(dian)(dian)(dian)價(jia)(jia)約為0.64元/kWh，峰(feng)(feng)時段(duan)電(dian)(dian)(dian)價(jia)(jia)約為0.86元/kWh，平(ping)(ping)均(jun)電(dian)(dian)(dian)價(jia)(jia)為0.74元/kWh，年(nian)均(jun)總(zong)收入(ru)約為12046萬元/年(nian)，回收年(nian)僅1.73年(nian)，加上一(yi)年(nian)建設期，整體經(jing)濟性良好。未來隨著現(xian)貨(huo)交易峰(feng)(feng)谷價(jia)(jia)差進一(yi)步拉大，經(jing)濟性將更(geng)優。

四、可勝技術的核心技術和案例運行表現

▌熔鹽儲能相關專利及標準

可勝技(ji)術申請(qing)熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能相關專利54項，授權專利40項，覆(fu)蓋熔(rong)鹽(yan)儲(chu)能涉及(ji)設備（電加熱器(qi)、蒸汽發生系統(tong)、儲(chu)罐）、工藝（化鹽(yan)系統(tong)、運行方法(fa)、儲(chu)熱系統(tong)、換(huan)熱系統(tong)、疏鹽(yan)系統(tong)等）、設計(ji)等。

另外，可勝技術編(bian)制熔(rong)鹽儲能技術相(xiang)關標(biao)準8項(xiang)(xiang)，其中，參與編(bian)制國(guo)際標(biao)準1項(xiang)(xiang)，牽頭編(bian)制國(guo)家(jia)(jia)標(biao)準2項(xiang)(xiang)，參與編(bian)制國(guo)家(jia)(jia)標(biao)準2項(xiang)(xiang)。

▌可勝技術熔鹽儲能的核心能力

通過十余年的(de)技(ji)術攻關和(he)工(gong)程(cheng)實踐(jian)，可(ke)勝技(ji)術開發了(le)一整套(tao)基于大(da)規(gui)模寬溫域熔鹽(yan)儲(chu)能系(xi)統的(de)解決(jue)方案，涵蓋熔鹽(yan)儲(chu)能系(xi)統工(gong)藝、系(xi)統關鍵設備自主設計(ji)、系(xi)統設備集成與供貨等，培養了(le)一支集技(ji)術研發、工(gong)程(cheng)設計(ji)、施工(gong)管理(li)、儲(chu)能調試及運維(wei)于一體(ti)的(de)技(ji)術人才隊伍，可(ke)以為(wei)熔鹽(yan)儲(chu)能項目提供高可(ke)靠性的(de)產品和(he)技(ji)術服務。

1、大容量高溫熔鹽儲能工藝：

大容量、安全可靠(kao)、低成本、高品位(wei)能量存儲(chu)；滿足間歇(xie)式運行(xing)、快速頻繁啟停、寬范圍內(nei)快速變負荷(he)的(de)需求；解決凍(dong)堵、超溫(wen)、泄露、負荷(he)不穩定等問題，系統運行(xing)可靠(kao)性高。

2、系統關鍵設備自主設計：

掌握(wo)高可靠性(xing)的(de)熔(rong)鹽(yan)儲罐詳細方(fang)案設計技術；具備(bei)(bei)熔(rong)鹽(yan)換(huan)熱器、熔(rong)鹽(yan)泵、熔(rong)鹽(yan)閥門、熔(rong)鹽(yan)電伴(ban)熱等(deng)關鍵設備(bei)(bei)的(de)關鍵結構和關鍵參數設計優化能力；委(wei)托(tuo)長期合作(zuo)優質供應商(shang)進行(xing)制造。

3、系統設備集成與供貨：

整合(he)(he)集(ji)成(cheng)各領域最(zui)優資(zi)源：高(gao)效高(gao)壓電加(jia)熱器設備(bei)；高(gao)效低(di)成(cheng)本(ben)的(de)儲罐設備(bei)（短軸泵低(di)位罐方案(an)）；寬參(can)數快速變負荷(he)蒸汽(qi)發生系統-與廠(chang)(chang)家深(shen)度(du)(du)合(he)(he)作；熔鹽(yan)泵、閥(fa)與廠(chang)(chang)家深(shen)度(du)(du)合(he)(he)作共同開發；DCS與廠(chang)(chang)家（CMMI5級最(zui)高(gao)等(deng)級）深(shen)度(du)(du)合(he)(he)作。

4、定制化開發的運行控制策略：

針對不同應(ying)用場景定制化開發控(kong)制策略(lve)；結(jie)合設備特性(xing)和用戶需求制定的啟停控(kong)制策略(lve)，安全、高效、變負荷響應(ying)迅速，滿足多種用能需求，適應(ying)頻繁變化；匹配(pei)定制完善的系統聯鎖(suo)和保護策略(lve)，防止(zhi)出現(xian)熔鹽(yan)凍堵、超(chao)溫、爆(bao)管等異常工況(kuang)。

▌熔鹽儲能應用案例

可勝技術(shu)的(de)核心(xin)技術(shu)團隊具備(bei)設備(bei)選材、設計(ji)、制造管理(li)、安(an)裝管理(li)、調試和(he)(he)運行的(de)全流程工程能力和(he)(he)經驗(yan)，并經過了(le)多個試驗(yan)、中試、商業化項目的(de)鍛煉和(he)(he)檢(jian)驗(yan)。

以上是可勝技術(shu)已(yi)執行或在(zai)執行的項目，其中，中控德令(ling)哈10MW、50MW項目已(yi)投(tou)運多年，目前在(zai)執行的是熔(rong)鹽用(yong)量2萬(wan)噸、儲(chu)能(neng)容量2000MWh級別的項目——金(jin)塔(ta)100MW項目、魯(lu)能(neng)阜康100MW項目，均配備電加(jia)熱器，其中金(jin)塔(ta)項目熔(rong)鹽罐采用(yong)的是低位罐/短軸泵方案。

▌德令哈50MW電站運行表現

德令哈50MW光(guang)熱項目應該是(shi)國內(nei)光(guang)熱項目中(zhong)運維水(shui)平最高的，電(dian)(dian)站(zhan)設計年(nian)發(fa)電(dian)(dian)量1.46億kWh，2022年(nian)度(du)(du)(du)發(fa)電(dian)(dian)量達1.464億kWh，是(shi)全球首個(ge)達產的塔(ta)式熔鹽儲能光(guang)熱電(dian)(dian)站(zhan)；2023年(nian)度(du)(du)(du)發(fa)電(dian)(dian)量達1.524億kWh，發(fa)電(dian)(dian)量比2022年(nian)度(du)(du)(du)進一(yi)步提高4.13%，連續(xu)兩(liang)年(nian)發(fa)電(dian)(dian)量超過設計值。

▌總結

目前(qian)，熔鹽儲能除了在光熱領(ling)域得到(dao)了廣(guang)泛的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)，在火電靈活(huo)性改(gai)造和工業園(yuan)區(qu)供能領(ling)域，都已(yi)經(jing)有了實際(ji)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)案例。

可勝(sheng)技術的(de)技術團隊具備設備選材、設計、制造(zao)管理、安裝管理、調試和運行的(de)全流程工(gong)程能力和經驗(yan)(yan)，并經過(guo)了多(duo)個試驗(yan)(yan)、中試、商業化項目(mu)的(de)鍛煉和檢驗(yan)(yan)。

可勝(sheng)技術參與設計、安裝(zhuang)管(guan)理、調試和運行的第(di)一批(pi)示范項目(mu)中的兩個(ge)項目(mu)，均實現了快速調試完成(cheng)、一次性并(bing)網(wang)成(cheng)功(gong)、較(jiao)短時(shi)間通(tong)過240h連續試運，在后續長期(qi)的運行中，運行效果良(liang)好(hao)，發電(dian)量達成(cheng)率(lv)高。