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。

各位領導、各位同仁下午好！很高興在這里和大家分享熔鹽儲能技術在工業領域脫碳方面的典型項目案例，本次演講內容更加關注工業領域其他余熱利用情況，其能量來源并非是電，而是熱。

一、背景介紹

低碳發展是人類共同目標和方向，是實現碳中和的必然選擇；要實現碳中和，必須電力脫碳和工業脫碳“雙管齊下”。

能量來源逐步從化石能源的燃燒轉化為可再生能源的綠電，因此，綠電制熱儲熱成為工業脫碳的重要環節。

另外，工業脫碳的四個關鍵“支柱”如下：

1、能源效率——提升電機能效，熱電聯產優化等；

2、工業電氣化——通過熱能的電氣化實現綠電制熱等；

3、綠電、綠熱；

4、碳捕集、利用和封存。

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

工業高溫余熱利用市場規模：預計到2026年我國余熱資源均量將達到14.55億噸標準煤，考慮余熱資源中有50%高溫煙氣余熱回收容易，2026年市場規模將達2930億元。

行業特點：能耗高，用能成本在生產成本中占比高；“雙控”背景下，逐步淘汰能耗強度高的企業。

儲能技術應用場景特點：能量輸入為熱能；儲能時長較長（電網谷電時段，一般為8h）；用能需求為電/熱；能量輸入以及用能需求穩定。

▌熔鹽儲能如何在余熱利用領域應用

熔鹽儲能在余熱利用領域應用的邏輯比較簡單，將溫度大于450℃高溫余熱，通過熔鹽余熱鍋爐與熔鹽進行換熱，提升熔鹽溫度，從而進行長時間、大容量高溫余熱的存儲。另外，三元鹽最高溫度在400-450℃之間，二元鹽最高溫度在560℃左右，余熱溫度相對更高，前端余熱存儲的過程比較穩定，后端的發電過程按照高峰多發、低谷少發進行分配。按照此邏輯，能夠規避過網費和容量電費的制約；高峰期發電，實現能量平移。

針對長時間、大容量高溫余熱存儲應用場景，如煉焦行業的余熱利用項目溫度約為950℃，工業硅行業的煙氣余熱利用項目溫度約為480℃，鋼鐵行業的高爐煤氣等余熱利用項目絕熱燃燒溫度可達1000℃以上。

▌焦化行業

以100萬噸/年干熄焦項目為例，若采用熔鹽儲能技術，項目儲能規模約為265MWht（8h），單個項目熔鹽儲能部分投資額約為1.2億元（煙氣熔鹽鍋爐，熔鹽儲能系統，蒸汽發生系統）。按照火電煤耗（標準煤）每度電耗煤（標準煤）300g，年利用小時數8000h進行推算，項目建成投運每年可節約標準煤約2.8萬噸，按每千克標準煤產2.62千克CO2計，可實現碳減排約7.3萬噸，碳減排收益約683萬元。

▌工業硅行業

以20萬噸/年工業硅項目為例，若采用熔鹽儲能技術，項目規模約為2140MWht（8h），單個項目熔鹽儲能部分投資額約為5.5億元（煙氣熔鹽鍋爐，熔鹽儲能系統，蒸汽發生系統）。項目建成投運每年可節約標準煤約20.6萬噸，可實現碳減排約53.9萬噸，碳減排收益約5040.4萬元，收益較為可觀。

▌高爐煤氣行業

按照平均每臺高爐煤氣余熱鍋爐可以支撐50MW汽輪發電進行估算，若采用熔鹽儲能替代常規余熱鍋爐，單臺項目熔鹽儲能規模1000MWht（8h）（搭配100MW汽輪機組），單臺項目的熔鹽儲能部分投資額約為3億元（煙氣熔鹽鍋爐，熔鹽儲能系統，蒸汽發生系統）。項目建成投運每年可節約標準煤約10.4萬噸，可實現碳減排約27.2萬噸，碳減排收益約2545.4萬元。

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

鋼鐵煤氣發電配套熔鹽儲能的運行模式，在用電低谷期間（8h）將部分煤氣能量儲存在熔鹽儲能系統中，在用電高峰時（8h）將此部分能量釋放，產生蒸汽（主蒸汽及再熱蒸汽）進入汽輪發電機組進行發電。

●參考設計規模和工程靜態投資

熔鹽儲能項目相比于光熱項目建設工期更短，大概12個月左右，項目全系統熱效率（從煤氣熱值至蒸汽能量）為72%，主要熱損失集中于煤氣熔鹽爐排煙損失，可考慮通過煙氣處理裝置的回熱系統回收部分能量提高效率。

對應系統方案設計為項目將配置2臺熱功率為30MWt的煤氣熔鹽加熱爐，400MWht的有效儲能容量，熔鹽用量約4865噸，整體規模對比常規光熱電站較小。

●經濟性分析

本項目配套熔鹽儲能系統，儲能容量為473MWht，對應總投資經測算約為1.68億元。年耗煤氣量23189.4萬Nm3，煤氣指的是高爐煤氣，熱值較低。年總發電量6184萬kWh，每年增加收益5405萬元。整個項目的回收年限與一般電力項目相比，回收期較短，約為3.1年。

●碳減排分析

在用電低谷期間將部分煤氣能量儲存在熔鹽儲能系統中，為新能源發電讓出上網空間；在用電高峰期，自身汽輪機頂峰發電，盡可能減少電網購電。項目每年可促進新能源消納電量約1.56億kWh，可節約標準煤約4.7萬噸，可實現碳減排約12.3萬噸，若考慮碳減排收益，根據8月份CCER和綠證交易數據，碳減排收益約1117.7萬元。

▌干熄焦熔鹽儲能示范項目

隨著電網峰谷電價差拉大/電力現貨價格峰谷差增大，擬通過熔鹽儲能技術將谷電時段干熄焦煙氣余熱進行儲存，并于高峰時段放出，實現能量的儲存平移（谷電平移到峰電）。余熱鍋爐主要分成兩段，高溫余熱煙氣段通過熔鹽進行儲能，低溫煙氣段通過除鹽水進行儲能。

●參考設計規模和工程靜態投資

對應140噸/h的干熄焦項目，可勝技術設計了整套項目方案：干熄焦余熱熔鹽鍋爐的熱功率約為64MWt，熔鹽的有效儲能容量約為403WMh，熔鹽用量大概4104噸，蒸汽發生系統熱功率是77MWt，蒸汽參數是9.8MPa/540℃，配置發電功率為32MW的汽輪發電機組。

●經濟性分析

本項目通過干熄焦余熱熔鹽鍋爐系統消納高溫惰性氣體的熱量，將低谷段的熱量平移到高峰和尖峰時段，通過汽輪機組將儲存的熱能轉化為電能參與電力市場的現貨交易，在電力現貨高價電時段發電獲取經濟收益。初步估算平時段電價約為0.64元/kWh，峰時段電價約為0.86元/kWh，平均電價為0.74元/kWh，年均總收入約為12046萬元/年，回收年僅1.73年，加上一年建設期，整體經濟性良好。未來隨著現貨交易峰谷價差進一步拉大，經濟性將更優。

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

可勝技術申請熔鹽儲能相關專利54項，授權專利40項，覆蓋熔鹽儲能涉及設備（電加熱器、蒸汽發生系統、儲罐）、工藝（化鹽系統、運行方法、儲熱系統、換熱系統、疏鹽系統等）、設計等。

另外，可勝技術編制熔鹽儲能技術相關標準8項，其中，參與編制國際標準1項，牽頭編制國家標準2項，參與編制國家標準2項。

▌可勝技術熔鹽儲能的核心能力

通過十余年的技術攻關和工程實踐，可勝技術開發了一整套基于大規模寬溫域熔鹽儲能系統的解決方案，涵蓋熔鹽儲能系統工藝、系統關鍵設備自主設計、系統設備集成與供貨等，培養了一支集技術研發、工程設計、施工管理、儲能調試及運維于一體的技術人才隊伍，可以為熔鹽儲能項目提供高可靠性的產品和技術服務。

1、大容量高溫熔鹽儲能工藝：

大容量、安全可靠、低成本、高品位能量存儲；滿足間歇式運行、快速頻繁啟停、寬范圍內快速變負荷的需求；解決凍堵、超溫、泄露、負荷不穩定等問題，系統運行可靠性高。

2、系統關鍵設備自主設計：

掌握高可靠性的熔鹽儲罐詳細方案設計技術；具備熔鹽換熱器、熔鹽泵、熔鹽閥門、熔鹽電伴熱等關鍵設備的關鍵結構和關鍵參數設計優化能力；委托長期合作優質供應商進行制造。

3、系統設備集成與供貨：

整合集成各領域最優資源：高效高壓電加熱器設備；高效低成本的儲罐設備（短軸泵低位罐方案）；寬參數快速變負荷蒸汽發生系統-與廠家深度合作；熔鹽泵、閥與廠家深度合作共同開發；DCS與廠家（CMMI5級最高等級）深度合作。

4、定制化開發的運行控制策略：

針對不同應用場景定制化開發控制策略；結合設備特性和用戶需求制定的啟停控制策略，安全、高效、變負荷響應迅速，滿足多種用能需求，適應頻繁變化；匹配定制完善的系統聯鎖和保護策略，防止出現熔鹽凍堵、超溫、爆管等異常工況。

▌熔鹽儲能應用案例

可勝技術的核心技術團隊具備設備選材、設計、制造管理、安裝管理、調試和運行的全流程工程能力和經驗，并經過了多個試驗、中試、商業化項目的鍛煉和檢驗。

以上是可勝技術已執行或在執行的項目，其中，中控德令哈10MW、50MW項目已投運多年，目前在執行的是熔鹽用量2萬噸、儲能容量2000MWh級別的項目——金塔100MW項目、魯能阜康100MW項目，均配備電加熱器，其中金塔項目熔鹽罐采用的是低位罐/短軸泵方案。

▌德令哈50MW電站運行表現

德令哈50MW光熱項目應該是國內光熱項目中運維水平最高的，電站設計年發電量1.46億kWh，2022年度發電量達1.464億kWh，是全球首個達產的塔式熔鹽儲能光熱電站；2023年度發電量達1.524億kWh，發電量比2022年度進一步提高4.13%，連續兩年發電量超過設計值。

▌總結

目前，熔鹽儲能除了在光熱領域得到了廣泛的應用，在火電靈活性改造和工業園區供能領域，都已經有了實際的應用案例。

可勝技術的技術團隊具備設備選材、設計、制造管理、安裝管理、調試和運行的全流程工程能力和經驗，并經過了多個試驗、中試、商業化項目的鍛煉和檢驗。

可勝技術參與設計、安裝管理、調試和運行的第一批示范項目中的兩個項目，均實現了快速調試完成、一次性并網成功、較短時間通過240h連續試運，在后續長期的運行中，運行效果良好，發電量達成率高。