應(yīng)用場景拓寬 熔鹽儲能前景可期


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)   時間:2024-03-12





  近日,熔鹽儲能光熱發(fā)電解決方案提供商浙江可勝技術(shù)股份有限公司(以下簡稱“可勝技術(shù)”),在浙江證監(jiān)局進行輔導(dǎo)備案登記,正式啟動上市。這一消息引發(fā)市場對熔鹽儲能技術(shù)路線的關(guān)注。作為一種大規(guī)模新興儲能方式,熔鹽儲能具有安全性高、環(huán)境友好、成本低、儲能容量大等優(yōu)勢。經(jīng)過多年培育,熔鹽儲能市場應(yīng)用情況如何?其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還面臨哪些關(guān)鍵問題?


  起步于光熱發(fā)電領(lǐng)域


  國家首批光熱發(fā)電示范項目——青海中控德令哈50MW塔式熔鹽儲能光熱電站,就配置了7小時熔鹽儲能系統(tǒng)?!绊椖客懂a(chǎn)以來,連續(xù)多年穩(wěn)定運行,2023年度發(fā)電量更是再創(chuàng)新高,達到1.524億千瓦時,達到設(shè)計發(fā)電量的104.38%。”青海中控德令哈50兆瓦塔式熔鹽儲能光熱電站總設(shè)計師、可勝技術(shù)董事長金建祥介紹,作為一種以儲熱材料為媒介的儲能技術(shù),熔鹽在290攝氏度—565攝氏度工作溫度區(qū)間維持液態(tài),通過溫度的升高和降低來儲存和釋放能量,是一種低成本、高效的理想儲能技術(shù)。


  據(jù)了解,我國熔鹽儲能發(fā)展勢頭迅猛,已經(jīng)成為全球第三大熔鹽儲能市場。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,我國兆瓦級規(guī)模以上光熱發(fā)電機組累計裝機容量為58.8萬千瓦,在建和擬建光熱發(fā)電項目約43個,總裝機容量480萬千瓦,均配置8—16小時熔鹽儲能系統(tǒng)。


  根據(jù)國家能源局綜合司印發(fā)的《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)?;l(fā)展有關(guān)事項的通知》,“十四五”期間,全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模力爭達到300萬千瓦左右,對應(yīng)每年需要熔鹽量90萬噸。在國家新能源和低碳發(fā)展的政策利好下,熔鹽儲能規(guī)?;ㄔO(shè)已經(jīng)成為大勢所趨。


  金建祥指出,我國已掌握完全自主知識產(chǎn)權(quán)的熔鹽儲能光熱發(fā)電核心技術(shù),并實現(xiàn)了相關(guān)產(chǎn)品的規(guī)?;a(chǎn),國產(chǎn)化率近100%。目前,產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)品和設(shè)備相關(guān)企業(yè)已超過百余家,產(chǎn)品和服務(wù)覆蓋熔鹽、熔鹽儲罐、保溫材料、熔鹽泵、熔鹽閥等,供應(yīng)鏈較為完善,可以滿足我國大量熔鹽儲能項目投資和建設(shè)需要。


  應(yīng)用場景拓寬


  值得一提的是,當前以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏發(fā)電基地建設(shè)如火如荼,而在配套用的各儲能技術(shù)路線中,抽水蓄能受地理條件、建設(shè)周期長等因素限制,鋰電為代表的新型儲能也面臨單位投資額較高,安全性難以從根源上保證的問題。在此背景下,“光熱+熔鹽儲能”大基地模式提供了新的解決方案。


  “熔鹽儲能不受地理條件限制、建設(shè)周期與新能源項目相匹配,且具有儲能規(guī)模大、儲能密度大、安全性能高等突出優(yōu)點,在長時儲能領(lǐng)域中的優(yōu)勢尤為明顯。”金建祥說。


  金合能源技術(shù)總監(jiān)金翼給《中國能源報》記者算了筆賬:“單從投資成本來說,目前,鋰電價格在0.4元/瓦時左右,而儲熱成本可以做到0.1元/瓦時。”


  除了應(yīng)用在光熱領(lǐng)域,熔鹽儲能也在探索更多可能。2022年10月,浙江省最大用戶側(cè)熔鹽儲能——紹興綠電熔鹽儲能示范項目正式運行;同年12月,江蘇國信靖江電廠2×660兆瓦機組熔鹽儲能調(diào)峰供熱項目正式投運,是我國首個真正意義上采用熔鹽儲熱技術(shù)的大規(guī)模火電調(diào)峰、調(diào)頻、供熱項目。


  金建祥進一步指出,熔鹽儲能的應(yīng)用領(lǐng)域遠不限于發(fā)電側(cè),隨著能源消費側(cè)熱能需求量的增加,將帶來大量綠電制熱需求,熔鹽儲熱還將促進熱能脫碳。


  機遇與挑戰(zhàn)并存


  根據(jù)規(guī)劃,“十四五”期間,我國要完成2億千瓦存量煤電機組靈活性改造,增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力3000萬千瓦—4000萬千瓦。業(yè)內(nèi)預(yù)計,“十四五”期間,僅火電靈活性改造領(lǐng)域,熔鹽儲能的市場空間就高達千億級。


  不過,縱觀產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從2013年我國首個熔鹽儲能項目——青海中控德令哈10兆瓦塔式光熱電站開始,到目前的示范應(yīng)用,熔鹽儲能規(guī)模化應(yīng)用還面臨諸多問題。


  業(yè)內(nèi)人士坦言,熔鹽儲能初始投資額高,和抽水蓄能、壓縮空氣儲能初始投資成本相近。此外,熔鹽儲能效率普遍低于60%,相較電化學(xué)與機械儲能,轉(zhuǎn)化效率較低。


  據(jù)悉,熔鹽儲能關(guān)鍵原材料——太陽鹽,由硝酸鉀和硝酸鈉混合而成,我國雖然是硝酸鈉生產(chǎn)大國,但鉀鹽還不能完全自給自足,需要進口。近兩年,熔鹽儲能供應(yīng)鏈出現(xiàn)一定波動,業(yè)內(nèi)擔憂,太陽鹽出現(xiàn)諸如電池材料碳酸鋰價格大幅飆升的情況。


  “要避免原材料供應(yīng)受國際環(huán)境變化影響,導(dǎo)致價格大幅波動,給熔鹽儲能市場帶來成本增加的風險?!敝袊鵁o機鹽工業(yè)協(xié)會熔鹽儲能專委會副主任、北京工業(yè)大學(xué)教授張燦燦向《中國能源報》記者表示,“熔鹽儲能規(guī)?;l(fā)展要未雨綢繆,相關(guān)企業(yè)加快投擴產(chǎn)步伐,保障原材料產(chǎn)品質(zhì)量和供應(yīng)穩(wěn)定?!?/p>


  加快建設(shè)示范項目


  事實上,熔鹽僅是顯熱儲熱技術(shù)中的一種。儲熱還有相變儲熱、化學(xué)反應(yīng)儲熱等多種形式。得益于光熱產(chǎn)業(yè)帶動,近年來,熔鹽儲能脫穎而出,實現(xiàn)較快發(fā)展。但相比儲電,儲熱并不為人們熟知。


  “能源的利用形式主要包括電和熱兩種,也隨之產(chǎn)生儲電和儲熱兩種技術(shù)。”在金翼看來,儲電之所以發(fā)展很快,是基于它本身是電對電系統(tǒng),電網(wǎng)系統(tǒng)接受度較好,可以通過電網(wǎng)進行傳輸,而儲熱是電對熱,輸送難度高很多,使用半徑有限?;痣姛犭娐?lián)產(chǎn)機組有熱網(wǎng)、電網(wǎng),可以通過“熱”的形式供給用戶。而采用“電—熱—電”模式即將電能轉(zhuǎn)換為熱能再轉(zhuǎn)化為電能,從熱力學(xué)角度來看,轉(zhuǎn)換效率較低,市場存在一些爭議。


  金翼指出,儲熱不是一項完全獨立的技術(shù),需要依附光熱、煤電機組、清潔取暖等項目,因此,儲熱作為一個獨立儲能裝置的作用統(tǒng)計界面尚不清晰。


  面對產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來,張燦燦坦言,相比抽水蓄能、新型儲能,熔鹽儲能缺乏相關(guān)政策扶持,建議參照執(zhí)行抽水蓄能電站政策機制。此外,熔鹽儲能系統(tǒng)經(jīng)濟性、可靠性,安全性相關(guān)標準缺乏,亟待建立明確的行業(yè)規(guī)范。


  技術(shù)方面,張燦燦表示:“熔鹽在傳輸過程中向外散熱,當溫度低于熔點時易凍堵管路,導(dǎo)致系統(tǒng)故障。儲熱技術(shù)有待持續(xù)攻關(guān),性能指標還需進一步優(yōu)化?!?/p>


  金建祥建議,加快建設(shè)熔鹽儲能應(yīng)用的示范項目,進一步探索應(yīng)用場景和商業(yè)模式,為后續(xù)熔鹽儲能在電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的大規(guī)模應(yīng)用積累經(jīng)驗。在工業(yè)脫碳領(lǐng)域,建議鼓勵熔鹽儲能將低谷電、棄風棄光電轉(zhuǎn)化成綠色熱能,調(diào)整電力系統(tǒng)輸配電政策,免除熔鹽儲能外購電容量費用及輸配電費用;在火(熱)電機組靈活改造、冷熱電聯(lián)供等應(yīng)用領(lǐng)域,建議通過電力市場、輔助服務(wù)等收益方式體現(xiàn)熔鹽儲能的價值。(記者 盧奇秀)


  轉(zhuǎn)自:中國能源報

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