前不久,浙江省內最大規模用戶側熔鹽儲能項目在紹興天圣集團天實園區接電投產。
“熔鹽儲能”到底是怎么回事?發展前景如何?讓我們一探究竟吧!
你了解熔鹽儲能嗎?
簡單來說,熔鹽儲能就是將熔鹽罐進行加熱,把能量存儲起來,再將存儲的熱量通過蒸汽發生系統產生蒸汽,從而實現供熱。顧名思義,熔鹽儲能是熱儲能中的一種。它以二元鹽(60%硝酸鈉+40%硝酸鉀)為主要介質,具有儲存熱量大、儲熱時間長等特點。
圖:熔鹽儲能罐示意圖
工作原理
熔鹽儲能分為蓄熱和放熱兩個工作過程。
一方面,采用智能互補系統將風電、光伏、夜間低谷電等作為能量源,通過電加熱器加熱熔鹽,儲存熱量;另一方面,在換熱系統中高溫熔鹽與水進行換熱,釋放熱量。為了讓大家更直觀地理解,小e給大家做了一張原理圖。
圖:熔鹽儲能儲熱和放熱工作原理圖
熔鹽儲能是可長遠發展的“潛力股”
目前進入商業化階段的主要有抽水儲能、電化學儲能和熔鹽儲能三大儲能技術。下面,我們來看看它與其他兩種儲能技術的對比。
熔鹽儲能VS抽水儲能
當前,抽水儲能是市場主流技術,但由于國內風光發電主要集中于西北地區,受制于自然條件,抽水儲能在西北地區適應性較弱,電化學儲能和熔鹽儲能的滲透率有望提升。
相比于抽水儲能,熔鹽儲能對地理因素的要求較低,遠期來看能夠足量的滿足儲能需求,需求響應能力也更加突出,當全凝機組熱機狀態下可在15分鐘內實現快速響應。值得一提的是,熔鹽儲能建設周期相對較短、投資效益水平也更加可觀,天圣熔鹽儲能項目預期投資回收期6年,內部收益率可達14.95%。
圖:抽水儲能VS熔鹽儲能對比圖
熔鹽儲能VS電化學儲能
而相比于電化學儲能,熔鹽儲能在可再生能源消納、清潔能源取暖等方面,具有更多優勢。熔鹽儲能作為可再生能源發展的重要支撐點之一,既可以大規模集中應用于光熱發電儲能、新能源廢棄電力利用、電網調峰等領域,也可以分布式應用于智慧能源、清潔能源集中供熱、清潔能源熱電冷聯供等領域,尤其在光熱領域,可顯著提高發電系統的熱效率、系統的可靠性和經濟性。
圖:電化學儲能VS熔鹽儲能對比圖
熔鹽儲能的應用領域
目前,根據應用領域不同,熔鹽儲能的應用場景可分為:光熱發電、谷電加熱和蒸汽加熱。
光熱發電
光熱發電系統帶有熔鹽儲能裝置,可實現儲熱、調峰、連續發電。
圖:光熱電站示意圖
蒸汽加熱
蒸汽加熱主要用于火電靈活性改造。熔鹽儲能技術應用于火電靈活性改造,可顯著改善火電機組供熱調峰能力。與現有的火電機組調峰技術相比,蒸汽加熱熔鹽儲能的火電調峰技術能耗更低、運行更節能可靠、改造成本低等。
圖:蒸汽鍋爐示意圖
谷電加熱
谷電加熱是在電力供給盈余、電力需求低谷時,主動將電力以熱能形式儲藏,在電網需要時再將熱能轉化為電能。
圖:谷電加熱示意圖
今年6月,浙江省能源局聯合發布《浙江省“十四五”新型儲能發展規劃》,其中,紹興天圣集團綠電熔鹽儲能項目被列入首批示范項目。該項目可消納來自西北地區的風光電力資源,通過熔鹽儲能供熱系統及汽輪發電系統實現對園區供熱、供電,為食品加工、紡織等企業提供穩定持續的蒸汽、熱風等高品質熱源,并可全負荷頂峰滿足電網需求響應,是“雙高”行業綠色零碳轉型試點項目。
一直以來,紡織印染行業被貼上了“高耗能”的標簽,而綠電熔鹽儲能的誕生為印染行業低碳轉型打開了新思路,以高溫熔鹽為儲能介質,將綠色電力轉化為熱能儲存在熔鹽中,24小時不間斷供應蒸汽,機組的能量利用率達95%。在為紡織印染行業提供零碳能源的同時,也提高了能源利用率。
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
在天圣集團綠電熔鹽儲能項目中,為確保項目能夠如期投產,國網紹興供電公司在該項目的供電方式上,將電網主網側的創新專利運用到用戶側變電站。
“由于受到疫情等因素影響,為了不影響工程進度,我們采用110千伏移動預裝式變電站代替傳統變電站,即裝即用,有效縮減用戶變電站建設工期。”國網紹興供電公司市場服務中心副主任李海峰介紹。
圖:110千伏移動預裝式變電站
不僅如此,移動式變電站還能夠快速滿足用戶安全可靠供電,同時加強電網調度運行對移動變電站運行狀態的實時監控和異常報警,通過智能控制系統的程序控制實現遠程停送電操作,實現無人值守自動控制。
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