11月23日，東方鍋爐綜合能源事業部技術開發部部長李有霞出席了由ESPLAZA長時儲能網、國家儲能技術產教融合創新平臺（華北電力大學）共同主辦的2023首屆中國長時儲能大會，并作主題演講《儲熱儲氫助力新型能源體系建設》。

李有霞本次演講從新能源體系儲能需求、儲能技術與應用以及儲能綜合能源解決方案三方面展開。

▲東方鍋爐綜合能源事業部技術開發部部長李有霞

儲熱儲氫技術助力新型能源體系建設

“3060”雙碳目標引領能源革命，新型能源體系中可再生能源占比迅速提升，為了保障新型能源的穩定性，儲能變得尤為重要，需要通過“源網荷”側儲能的多場景應用，全面提升電力系統的平衡調節能力。

如何滿足新能源體系的儲能需求？東方鍋爐布局長時儲熱，儲氫技術，助力新型能源體系建設。

李有霞指出，2020年全球約234GWh儲熱系統發揮著重要作用，到2030年市場規模將擴大三倍。東方鍋爐緊跟市場步伐，根據儲熱溫度以及應用場景的不同，開發有水儲熱、熔鹽儲熱、固體顆粒儲熱三種技術。

而氫儲能具有清潔、無污染和利用過程零碳排放的優點，成為未來國家能源體系的重要組成部分，東方鍋爐經過十余年沉淀，在氫制取、氫儲運、氫加注、氫應用等環節已形成全產業鏈布局。

多種儲能技術研發進展及應用介紹

一、水儲熱

李有霞首先對公司的低溫水儲熱技術與應用進行了介紹，東方鍋爐具備汽水系統和核心設備的設計供貨能力，自主開發了單罐斜溫層儲水罐系統、低壓蒸汽熱源混合式換熱儲能系統，具有成本低運維簡單的優點，可應用于150℃及以下儲熱場景，實現低溫熱源的儲存與供給。低壓蒸汽熱源混合式儲能技術已經在石獅電廠進行了工程實施，回收安全閥排汽，儲存熱水供給發電機組，提升機組的能效。

二、熔鹽儲熱

水儲熱屬于低溫領域，中高溫領域的熔鹽儲熱是采用能量來源來加熱熔鹽進行存儲，需要的時候進行能量的釋放。

東方鍋爐從2009年布局熔鹽塔式光熱發電，是國家標準《塔式太陽能光熱發電站設計規范》、《太陽能熱發電站換熱系統技術要求》、《太陽能熱發電站換熱系統檢測規范》和行業標準《陶粒型熔融鹽儲熱罐基礎建造技術及驗收規程》參編單位，擁有豐富的聚光集熱系統、儲換熱系統設計、制造經驗和工程供貨業績，可為光熱、燃煤機組熱電解耦、工業園區、鋼鐵余熱利用等行業相關用戶提供熔鹽儲換熱相關設備及工程服務。

李有霞將熔鹽儲熱系統簡單的劃分為前端熔鹽加熱，中端的熔鹽儲熱以及后端的熔鹽放熱系統。她談到：“東方鍋爐經過十余年的技術積淀，在熔鹽加熱、儲熱、放熱等環節取得了多項技術革新和工程示范。”

在熔鹽加熱端，東方鍋爐主要開發有聚光集熱系統、蒸汽加熱熔鹽系統、化學氣/熔鹽換熱器以及煤氣熔鹽爐。

聚光集熱系統：東方鍋爐聚焦太陽能光熱領域，開發有多規格定日鏡與高效鏡場設計軟件，具備聚光集熱設備及系統集成能力，形成了300、600MWth等級的熔鹽吸熱器，能夠把熔鹽加熱到565度進行儲存，現已成功應用于中電工程哈密50MW光熱發電項目、甘肅阿克塞匯東新能源110MW光熱發電項目、新疆吐魯番光熱+光伏一體化項目100MW光熱項目等國內大型光熱發電項目。

蒸汽加熱熔鹽系統，常應用于工業園區或是有工業余熱、高溫蒸汽以及與燃煤機組耦合的工程。李有霞道：“此項技術熱源采用蒸汽加熱，我們開發蒸汽過熱、冷凝、過冷的換熱專利技術，可實現熱-熱傳遞與存儲，減少熱電轉換效率損失，提高能源利用效率。”

在化工領域，化工生產過程、反應過程中產生大量的反應氣體，同時過程中存在熱量釋放，能否加入熔鹽儲熱系統呢？李有霞談到：“東方鍋爐成功研發化學氣/熔鹽換熱器，已向恒力石化4×21噸順酐反應器項目供貨，該項目順酐反應器系統單套年產能7萬噸，居世界第一。”

而鋼廠常規配置煤氣發電機組，不具備調峰能力。在這種場景下，東方鍋爐通過引入煤氣熔鹽爐、熔鹽儲能系統來實現煤氣在發電低谷時加熱熔鹽，在發電高峰時熔鹽放熱產生高溫蒸汽發電，實現煤氣機組的調峰。李有霞指出，該工程的核心關鍵技術煤氣熔鹽爐，正是東方鍋爐成功開發的高效低氮高爐煤氣燃燒器和多對流段一次性升溫熔鹽爐。

在熔鹽儲熱端，東方鍋爐擁有壓力容器SAD分析設計資質，具有對大型儲罐設備進行疲勞分析設計的能力和經驗，建設有集熔鹽吸熱、儲熱、換熱于一體的酒泉太陽能試驗基地，具有豐富的熔鹽儲換熱技術研發和工程經驗。掌握3000MWh大容量等級熔鹽儲罐技術，擁有桐鄉泰愛斯儲能項目343MWht冷鹽罐、熱鹽罐EPC工程業績。

在熔鹽放熱端，東方鍋爐是我國大型電站換熱設備制造商，向國內外用戶提供了大量優質電站換熱設備。擁有國內首批自然循環熔鹽蒸汽發生器，2016-2019年完成三個第一批國家太陽能光熱發電示范項目熔鹽蒸汽發生系統的供貨；2020-2022年完成了快速啟停多場景應用換熱器技術開發，如基于第一代系統開發有快速啟停的蛇形管換熱器，對于園區小功率低溫度參數的蒸汽開發有預熱、蒸發、直流一體化的換熱器。2023年新中標6個光熱發電的熔鹽蒸汽發生系統。

三、固體顆粒儲熱

李有霞指出，針對多樣化的儲熱場景需求，東方鍋爐致力于儲熱溫度范圍廣、性能穩定、價格低廉的固體顆粒儲熱技術研發與系統集成，利用能量來源加熱低溫顆粒升溫，將能量轉換為高溫顆粒顯熱儲存；當需要釋放能量時，將存儲的高溫顆粒與用熱介質進行換熱，從而釋放所儲存的能量。可應用于高溫儲熱，高溫工業余熱回收。

建設有MW級固體顆粒儲放熱試驗臺，完成了科技部重點研發計劃（“超臨界CO2太陽能熱發電關鍵基礎問題研究”課題）流化床固體顆粒-超臨界CO2換熱器研發及設計供貨。

東方鍋爐從2019年就開始依托于德陽固體顆粒特性研究平臺，設計供貨了延慶的超臨界二氧化氮固體顆粒換熱器，而且完成了兆瓦級固體顆粒的實驗臺建設與試驗驗證。實驗過程中東方鍋爐克服了高溫顆粒輸送、計量、堵塞等各方面困難。李有霞表示，如同前幾年開發熔鹽儲熱一樣，固體顆粒前端的加熱、輸送、測量這些都不是產業鏈成熟產品，需要不斷的進行試驗改進。

基于上述產品與技術的研發，東方鍋爐完成了10MW等級高溫熔渣余熱回收系統的開發，可對高溫粒化固體余熱進行回收利用。

四、氫儲能

儲氫技術從廣義上講，就是以氫能為核心，通過電力轉化為氫氣進行儲存，當需要時再轉化為電能或用作化工原料；從狹義上講，儲氫是將易燃易爆的氫氣以穩定的形式儲存—氣態/液態/固態儲氫。

李有霞道：“這個相比儲熱更多了一個應用場景，化工用氫的地方都可以去用它。經過多年的技術積累，東方鍋爐在氫制取、氫儲運、氫加注、氫應用等環節實現了全產業鏈的布局。”

氫的制取環節，東方鍋爐以綠色低成本氫源獲取為目標，布局高能效、低成本、長壽命制氫技術裝備。目前已經掌握了MW級PEM電解水制氫系統設計集成能力和工業副產氣提純制氫加氫系統設計與集成能力，完成了光伏發電直聯PEM制氫和生活垃圾氣化制氫、化學鏈制氫技術開發。

氫的儲運環節，東方鍋爐以應用場景需求為導向，重點布局多樣化的高密度儲運氫技術裝備。率先實現了加氫站用固定式高壓儲氫容器批量制造與工程應用，實現了固態儲供氫系統在供能側、加氫側場景的集成應用，具備安全無毒有機液體儲運氫系統集成應用能力。

氫的加注環節，東方鍋爐瞄準氫能基礎設施，布局安全低耗能加氫站集成技術裝備。實現安全低耗能加氫站集成關鍵核心技術突破，目前已有兩座加氫站安全投運，實現加氫關鍵設備的國產化和智慧安全氫的加注。

氫的應用環節，東方鍋爐在氫燃料電池形成膜電極、電堆、系統三大核心產品，實現多場景批量應用，開發出了270kW的車用燃料系統；氫交通領域，截至目前全國各地累計投運300余臺的氫能車輛，能夠實現物流、重載運輸多場景的突破；氫功能領域，在四川瀘定建成國內首個固態儲供氫耦合氫燃料電池綜合供能示范系統，成功打造以氫能為核心的零碳綜合供能體系。在廣州南沙建成國內首個電氫智慧能源系統，今年3月在國內首次實現固態氫能發電并網。

基于儲能技術的多樣綜合能源解決方案

“基于上述的儲熱技術，東方鍋爐打造有靈活電源、共享儲能、綠色園區等綜合能源解決方案。”李有霞談到。

一、靈活電源

李有霞首先針對靈活電源板塊介紹了燃煤機組構建火電靈活性改造方案。她指出，三改聯動大背景下熱電機組面臨調峰、頂峰以及對外大流量、高參數的供汽矛盾十分突出。為了解決這個矛盾，東方鍋爐引入了熔鹽儲熱技術，能夠實現機組的靈活性運行要求。

熔鹽儲熱和燃煤機組耦合多種方式中的電加熱，比較適用于小容量、快速的調頻；而蒸汽加熱比較適用于新老機組大容量的調峰，煙氣加熱，在新建機組中進行規劃設計更為合適。

東方鍋爐目前正在進行的蒸汽加熱熔鹽系統開發。李有霞指出，熔鹽加熱過程中有一個換熱夾點的問題，要綜合考慮結合熔鹽的儲熱溫度區間去優化蒸汽熱能的可利用性。同時由于儲熱系統的加入，發電和鍋爐的負荷、參數是有很大差距的。這個參數如何去優化匹配？機組發電、汽輪機和鍋爐的安全運行就顯得尤為重要。另外還需要結合機組的特殊運行曲線和經濟模型去評估優化整體方案，最終實現機組靈活性運行，提升機組的經濟性。

李有霞隨后談到，東方鍋爐的“風光氫儲”一體化解決方案適合具有豐富的可再生能源，同時周邊又有化工園區用氫的需求，一方面電解水制氫，制取的氫氣一部分用于化工原料，一部分可以發電、發展氫交通。方案利用了氫儲能的靈活性，降低光伏、風電出力的不確定性，提供穩定可控的新能源電力供給。

壓縮空氣儲能電站方面，東方鍋爐結合具體的壓縮空氣技術路線，聚焦壓縮空氣電站儲換熱系統，進行儲換熱系統的模擬、優化、設計，成功研發出各類高效率、低成本的換熱器，提供儲水、儲氣等各類的儲熱罐的設計供貨，可為用戶提供壓縮空氣儲能系統集成服務。

二、綠色園區

李有霞最后分享了正在推進的各類用能園區的綜合能源解決方案。

如正在實施的近零碳綠色工業園區，通過配置屋頂光伏、光充儲停車場，耦合儲氫、儲電、儲熱和熱泵技術構建綜合能源體系，大量應用谷電及生產環節的余熱，實現生產園區的節能、零碳、智慧化管控；

鋼鐵園區采用光伏+余熱+儲熱+發電機組綜合解決方案，耦合可再生能源電力加熱儲能、煙氣和熔渣余熱回收技術，將熱量耦合進入鋼廠余熱鍋爐，實現園區的多能互補，綠色低碳發展；

正在推進的水泥園區采用光伏+氫能+富氧燃燒+綠色甲醇綜合解決方案，通過引入光伏制氫代替一部分燃料，采用富氧燃燒技術生產綠色水泥，同時實現二氧化碳的捕集，和氫氣耦合制出綠色甲醇，同時可以實現園區的氫交通，促進水泥產業綠色低碳轉型。