去年下半年至今,一批利用熔鹽儲熱技術進行傳統火電機組靈活性調峰改造的示范項目紛紛落地并陸續啟動建設,這一伴隨光熱發電市場啟動而得以規模化發展的新型儲能技術正在攻堅又一新市場。
國家發改委、國家能源局于2021年11月聯合對外發布的《全國煤電機組改造升級實施方案》提出,存量煤電機組靈活性改造應改盡改。“十四五”期間完成2億千瓦,增加系統調節能力3000—4000萬千瓦,促進清潔能源消納并實現煤電機組靈活制造規模1.5億千瓦。自此,火電靈活性改造成為煤電行業發展主旋律。
而運用熔鹽儲熱技術來進行火電靈活性改造則無疑是理想選項之一。火電機組鍋爐出口蒸汽溫度在540~560℃,高溫熔鹽儲熱技術既能很好匹配這一溫度參數,又能實現大規模儲熱,非常適合應用于火電機組儲熱。
▲嵌入高溫熔鹽儲熱系統的火電機組工藝圖
火電機組進行高溫熔鹽儲熱改造,將極大地提高其深度調峰能力,尤其是能解決常規改造方案存在鍋爐系統效率降低和輔機空轉率增加的問題;同時,機組改造后對外提供高參數工業供汽的能力將得到大幅度提高,這將有效提高電廠經濟效益,彌補調峰補償機制的不足;高溫熔鹽儲熱技術也可以應用于火電老機組延壽改造,不僅增加系統靈活調峰電源,還可以使老舊電廠企業資產繼續發揮效益。
本文統計了去年至今規劃和已開建的熔鹽儲熱火電靈活性調峰改造項目,CSPPLAZA將持續跟蹤相關項目動態并進行報道。
1、江蘇國信靖江電廠熔鹽儲能調峰供熱項目
江蘇國信靖江電廠熔鹽儲能調峰供熱項目由西安熱工研究院有限公司負責整體的解決方案,規劃總容量為3320MW,#1、#2機組于2015年02月投入商業運行。#1、#2機組汽輪機為上海汽輪機廠生產的N660-25/600/600型超超臨界、一次中間再熱、雙背壓、四缸四排汽、凝汽式汽輪機,設計額定主蒸汽壓力25MPa、主蒸汽溫度600℃、再熱蒸汽溫度600℃。改造技術采用熔鹽儲熱技術,2020年底通過財政評審,完成項目可研,在2021年開始進入到項目的設計階段,去年11月開始建設,今年8月已啟動調試,預計很快將可投入使用。
2、華能靖遠熱電2×220MW機組熔鹽儲熱技術項目
華能靖遠熱電有限公司2×220MW機組熔鹽儲熱技術項目已于今年2月21日完成項目投資機會研究報告編制技術服務招標工作,由中國能源建設集團浙江省電力設計院有限公司負責該項目的投資機會研究報告編制工作。
項目場址依托華能靖遠熱電有限公司2×220MW熱電聯產燃煤發電機組廠區東南側閑置土地,擬規劃新建一套熔鹽儲能系統,對靖遠熱電現有2×220MW機組進行靈活性改造,改造后機組調峰、調頻能力大幅度提升,在火(熱)電機組需要提供更多輔助服務時,能夠發揮優勢,在輔助服務市場中獲得更多收益。
3、國神公司郭家灣電廠熔鹽儲能靈活性調峰改造項目
神華神東電力有限責任公司郭家灣電廠,公司位于陜西省榆林市府谷縣大昌汗鄉郭家灣。
目前,國神公司郭家灣電廠熔鹽儲能靈活性調峰改造項目已于6月10日完成其可行性研究服務招標工作,由內蒙古電力勘測設計院有限責任公司為其提供可行性研究服務。
4、榆神榆橫2×350MW熱電聯產工程
陜西榆能榆神西南熱電有限公司2×350MW熱電聯產工程是陜西省、榆林市2022年重點開工建設項目,也是榆能集團按照市委市政府部署,傾力實施的重要民生工程。
項目分兩期建設,一期工程主要建設2×350MW超臨界熱電聯產機組、60MW風電、260MW光伏、333MWht熔鹽儲能、80萬噸煤炭儲備基地、10萬噸二氧化碳捕集、智慧供熱及屋面分布式光伏項目,投資約60億元,計劃于2024年全部投產。二期工程規劃建設2×660MW超超臨界發電供熱機組、100MWh聯合儲能調頻、800MWh新型儲能、灰渣綜合利用等項目,投資約60億元,計劃于2027年投產。
目前,該項目已于8月16日成功舉辦了可研報告收口審查及熔鹽儲能項目可研報告評審會議。
5、鄭州豫能熱電有限公司熔鹽儲能靈活性改造項目
鄭州豫能熱電有限公司成立于2016年3月,位于河南省鄭州市滎陽市賈峪鎮祖始村魯莊。
鄭州豫能熱電有限公司熔鹽儲能靈活性改造項目改造規模為2×660MW,項目目前已于今年9月完成可研招標工作,中國能源建設集團新疆電力設計研究院將為其提供可行性研究。
6、魏家峁煤電機組熔鹽儲熱示范工程
魏家峁煤電機組熔鹽儲熱示范工程是華能集團2022年“火電廠高溫蒸汽熔鹽儲熱技術開發與工程示范”的工程示范應用部分以及內蒙古自治區科技重大專項“基于火電廠高溫蒸汽或煙氣加熱儲熱的深度調峰關鍵技術研究”的配套項目,項目采用“蒸汽熔鹽儲熱”+“承壓斜溫層熱水儲熱”的全新儲熱技術路線,結合低負荷煙氣脫硝技術,重點解決機組低負荷運行靈活性問題。
目前,該項目進展整體平穩,截止11月底,熔鹽泵房主體結構、熔鹽儲罐基礎、水箱基礎等已施工完成;再熱蒸汽管道施工完成70%,凝結水管道施工至C排外;脫硝煙道及煙氣換熱器改造安裝完成,保溫完成,工程建設工作正扎實推進。
7、國能龍山電廠600MW機組熔鹽儲熱調峰靈活性改造科研及設計項目
國能龍山電廠600MW機組熔鹽儲熱調峰靈活性改造科研及設計項目改造規模為于2007年1月和7月投產發電的2×600MW亞臨界燃煤空冷發電機組,目前,該項目已于10月14日發布項目科研及設計招標公告。
項目要求結合龍山電廠1號600MW機組的運行方式及蒸汽參數,深入開展高溫熔鹽儲熱系統輔助燃煤機組深度調峰關鍵技術研究,并在研究的基礎上完成項目設計工作,根據熱力平衡原理,利用汽、水和熔鹽的不同熱力特性,建立“鍋爐-熔鹽儲熱-汽機”一體化熱力系統。
8、粵瀧發電2×135MW燃煤機組熔鹽儲能調峰供熱靈活性改造項目
廣東省粵瀧發電公司現有2×135MW燃煤機組,鍋爐為東方鍋爐廠生產的DG420/13.7-Ⅱ2型鍋爐,汽輪機為上海汽輪機有限公司上海汽輪機廠生產的N135—13.24/535/535純凝機組,均于2004年投產。2013年完成再熱器冷段供熱改造,2020年完成再熱器熱段及中調門節流供熱改造。
該項目于10月25日公開進行了招標,要求投標方根據廣東省粵瀧發電有限責任公司機組特點及現有供熱改造情況,通過對粵瀧發電公司機組運行現狀及供汽參數摸底,詳細闡述機組進行儲能系統建設的必要性和可行性,以及對整個項目進行安全及進度分析,對改造方案進行詳細論述,提出儲能系統的最優配置方案。中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司已成功中標。
9、靖煤集團熱電機組靈活性改造工業示范項目【注:涉及熔鹽儲熱技術,尚未確定】
靖煤集團熱電機組靈活性改造工業示范項目位于甘肅省白銀市白銀區高新技術產業園開發區東緯二路1號。該項目改造規模為白銀熱電2臺350MW機組。
項目已于10月8日進行了可行性研究及可行性研究報告編制的公開招標。研究范疇可參考以下內容:(具體結合實際情況)熱電解耦(熔鹽儲能)改造、低負荷精細化運行調整、摻燒煤質穩燃、低負荷設備適應性研究、深度調峰下鍋爐燃燒器與制粉系統改造研究、深度調峰下空預器防堵改造、深度調峰鍋爐全負荷脫硝改造、深度調峰鍋爐低負荷下煙道防積灰改造等。
10、圖木舒克700MW熱電聯產燃煤超高壓機組改造項目【注:涉及熔鹽儲熱技術,尚未確定】
12月14日,圖木舒克熱電有限責任公司就其儲能調頻改造可行性研究項目發布招標公告,招標范圍包括基于熔鹽、電化學、飛輪等不同儲能形式的技術方案對比研究。
公開信息顯示,圖木舒克熱電有限責任公司位于圖木舒克市永安壩工業園區,成立于2012年6月21日,建設有2臺熱電聯產燃煤超高壓機組,總裝機容量700MW。