CSPPLAZA光熱發電網訊：在以新能源為主體的新型電力系統建設背景下，煤電機組改造浪潮正當時。西安熱工研究院于2022年12月初成功投運的靖江項目是我國首個熔鹽儲熱技術耦合煤電機組項目，為我國火電機組實施熔鹽儲熱改造提供了樣板項目。

在3月2日于常州召開的第四屆中國儲熱大會上，西安熱工研究院供熱技術研究所副所長、熔鹽儲熱技術研究及應用項目組副組長王偉做出題為《面向新型電力系統的熔融鹽儲熱與煤電機組耦合集成與靈活運行技術》的演講。

圖：西安熱工研究院供熱技術研究所副所長、熔鹽儲熱技術研究及應用項目組副組長王偉

演講中，王偉針對性的就火電廠面臨的問題和改造需求、火電靈活性改造選用熔鹽儲熱技術的原因、熔鹽儲熱技術研究現狀等做出了系統講解，并就國信靖江應用示范項目詳細闡述了熔鹽儲熱技術與煤電機組耦合集成與靈活運行技術的優越性能。

熔鹽儲能：一種新的研究方向

王偉表示2022年煤電仍然以43.8%的裝機提供了60%以上的電量和70%的調峰任務，在新型電力系統中發揮了保供電力安全供應的頂梁柱和壓艙石的作用。

去年年底有10%的煤電已經完成了靈活性改造，到十四五末預計會超過2億千瓦，也就是達到20%。全國大概有三四百個甚至更多的電廠有這種靈活性改造的需求，而且這種需求正在不斷增加。

由于每次啟動一次機組，電廠可能要耗費大量的燃油去輔助鍋爐點火；而頻繁的啟停機組，對于煤電機組來說損傷非常大，所以電廠寧愿晚上給電網交點錢，也不愿意把機組停下來。因此便產生了火電廠“給電+給錢”現象。

面臨諸多問題的火電機組，從火電機組自身去挖掘靈活性在技術上已經達到了瓶頸階段。而儲能技術具有響應速度快、精度高靈活控制等優勢，可以跟火電機組進行完美互補，使耦合系統可以成為大容量調峰、快速調頻、安全快速爬坡的高靈活電源。

目前，多地都已發布電網側電價支持政策及新型儲能政策，積極推動著火電靈活性的改造，熔鹽儲能也多次出現在發改委能源局的相關文件里。同時各個電力集團、國家的科研院所、高校也都把熔鹽儲能作為一種新的研究方向。西安熱工院圍繞熔鹽儲熱技術發表了大量的知識產權及相關論文。

火電廠面臨的問題和改造需求

關于技術需求，王偉從四個方面進行了就火電機組的問題及需求進行講解。

由于火電機組受到設備固有特性的影響，它對于熱量跟質量的平衡要求非常高。抽汽可能引起鍋爐的受熱面超溫、汽輪機的軸向推力不平衡，這都是非常明顯的問題。因此，當前火電機組普遍缺乏大流量高參數工業供汽能力，需要對其進行較大規模的不可逆改造。

由于高參數供汽機組抽汽位置靠前，與低參數采暖供汽相比，熱電耦合特性更強，目前缺乏有效的解耦手段?！肮I供汽的機組跟北方的采暖機組相比來說，工業供汽的參數一般都比較高，一般都是在1MPa以上，甚至有的電廠的工業供汽的參數達到4MPa，比如華能東方電廠、國投、欽州電廠。對于這么高參數的蒸汽，它跟機組發電的耦合關系就更強了。現在大容量的機組都是滑壓力運行，簡單說機組負荷越高，它的壓力可能就接近額定壓力，負荷越低壓力越低，當負荷降低到一定程度，它就滿足不了工業供汽的需求了?！蓖鮽ソ忉尩?。

熔鹽儲熱與煤電機組耦合集成與靈活運用技術分析

熔鹽儲熱技術的應用場景非常多，西安熱工院主要研究的重點還是放在火電機組的靈活性改造上，包括火電機組的深度調峰、快速調頻、安全爬坡、全容量全功能的輔助服務。靖江火電靈活性改造項目就滿足了機組的調峰、調頻、機組啟動以及安全供熱需求。對此，王偉以靖江項目為例，詳細講解了熔鹽儲熱與煤電機組耦合集成與靈活運用技術。

國信靖江電產機組工況

江蘇電網靖江電廠是兩臺660MW的機組，受工業供汽量的限制，機組的調峰、調頻能力也受到影響，且下游工業供汽存在部分不能間斷。

靖江項目技術情況

靖江項目是通過電加熱方案，把熔鹽從200度提高到400度，然后通過從機組除氧器取水，然后加熱到工業供汽的參數。

熔鹽儲熱系統分為，三個子系統，第一個是熔鹽的電加熱系統，第二個是熔鹽的儲熱系統，第三個是熔鹽的放熱系統。該方案可以大幅挖掘機組的調峰深度，顯著提高機組的調頻能力；另外由于儲熱系統的存在，機組工業供汽的安全穩定性大幅提高，提高了機組運行的安全穩定性。特別適合同時存在工業供汽、調峰、調頻需求的機組。

熔鹽走不進火電廠原因分析

之后，王偉對靖江示范項目的主要設備（高低溫熔鹽儲罐、熔鹽泵、熔鹽電加熱器、鹽水換熱器）進行了展示，并就此前熔鹽儲熱為什么遲遲走不進火電廠的原因做出分析。

王偉表示，對于火電廠來說，他們不是很擔心熔鹽系統出問題，但是熔鹽系統的運行可能會影響了大機組的運行。對于火電機組來說非停（非正常停機一次）是非常大的生產事故，可靠性對于火電機組來說至關重要?！爸?，火電這個行業對于熔鹽是比較陌生的，因此不確定熔鹽系統接入火電機組的汽水電控之后，對火電機組有多少影響，電廠的各個專業對此都是心存疑惑”王偉說。

熔鹽儲熱：同時兼顧響應AGC和一次調頻！

會中，王偉還提到此前江蘇方天電力技術有限公司針對靖江熔鹽項目做出的試驗報告。報告中顯示，靖江熔鹽項目電能質量合格、變負荷速率遠高于電網要求、一次調頻運行穩定且高于電網要求。

盈利模式

“電網對于煤電機組的定位，可能下一步主要的要求還是深度調峰、頂尖峰，也就是能上能下，可以預期以后煤電機組大概率是運行在最低負荷或者最高負荷。”在這種模式下，可以有兩種方式去盈利，王偉表示。

一是在波谷的時候降低電廠上網電量，因為這個時候火電上網電價很低，甚至是負電價。把這部分電通過熱的形式存儲起來，在白天或者在機組需要發電的時候，讓機組去多發電，熔鹽系統多帶工業供汽，這個時候就可以認為該部分工業供汽的燃料成本很低。

二是波峰的時候，替代機組的一部分工業供汽，讓機組利用更多的高參數蒸汽去發電，提高機組帶高負荷的能力。

之后，王偉還簡單講解了西安熱工院未來的研究方向，表示西安熱工院未來可能會在工業園區方面做更多的事情，并簡單介紹了西安熱工院熔鹽項目團隊情況。