近日,華安證券發(fā)布名為《熔鹽儲(chǔ)能開啟長時(shí)儲(chǔ)能篇章,光熱發(fā)電和火電改造成為主要應(yīng)用場(chǎng)景》的最新研究報(bào)告。
報(bào)告指出,熔鹽儲(chǔ)能是一種可以傳遞能量、長時(shí)間(6-8h)、大容量儲(chǔ)能的技術(shù)路徑,隨著國家政策的大力支持,熔鹽儲(chǔ)能在光熱發(fā)電和火電機(jī)組靈活改造將大有可為。
幾種主流儲(chǔ)能技術(shù)及行業(yè)概況
儲(chǔ)能的形式主要包括物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能。根據(jù)DOE數(shù)據(jù)顯示,三大主流的儲(chǔ)能形式為抽水儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、熱能儲(chǔ)能;而目前最為熱門的三大新型儲(chǔ)能方式,電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能儲(chǔ)能、熔鹽儲(chǔ)能。
根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2023》顯示,截至2022年底,中國已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模59.8GW,占全球市場(chǎng)總規(guī)模的25%,年增長率38%。抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)占比首次低于80%,與2021年同期相比下降8.3%;新型儲(chǔ)能繼續(xù)高速發(fā)展,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模首次突破10GW,達(dá)到13.1GW/27.1GWh,功率規(guī)模年增長率達(dá)128%,能量規(guī)模年增長率達(dá)141%。
熔鹽具有工作溫度高、使用溫度范圍廣、傳熱能力強(qiáng)、系統(tǒng)壓力小、經(jīng)濟(jì)性較好等一系列的優(yōu)點(diǎn),目前已成為光熱電站傳熱和儲(chǔ)熱介質(zhì)的首選。
然而,熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)并非只能搭配光熱使用,基于其本身的優(yōu)良特性,熔鹽儲(chǔ)能可以適用于多種場(chǎng)景。如火電廠儲(chǔ)能改造、工業(yè)余熱儲(chǔ)能、谷電工業(yè)制熱、光伏棄電儲(chǔ)能、風(fēng)力棄電儲(chǔ)能、交通運(yùn)輸儲(chǔ)能等等多種領(lǐng)域。
熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)在光熱發(fā)電和火電靈活性改造領(lǐng)域的應(yīng)用
從光熱發(fā)電市場(chǎng)應(yīng)用來看,光熱電站一般采用熱鹽罐與冷鹽罐雙罐系統(tǒng)存放熔鹽。冷熔鹽貯罐內(nèi)的熔鹽經(jīng)熔鹽泵輸送到太陽能集熱器內(nèi),吸收熱能升溫后進(jìn)入熱熔鹽儲(chǔ)罐中,隨后高溫熔融鹽流進(jìn)熔鹽蒸汽發(fā)生器,產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽渦輪機(jī)運(yùn)行發(fā)電,而熔鹽溫度降低后流回冷熔鹽儲(chǔ)罐。
2023年4月,國家能源局發(fā)布《國家能源局綜合司關(guān)于推動(dòng)光熱發(fā)電規(guī)?;l(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》。力爭(zhēng)“十四五”期間光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模3GW左右。
火電靈活性指的是運(yùn)行靈活性,主要包括深度調(diào)峰、快速啟停、爬坡能力,對(duì)于火電機(jī)組改造的重點(diǎn)是提高機(jī)組的深度調(diào)峰能力。
目前存在鍋爐系統(tǒng)改造方案和“熱電解耦”改造方案,火電機(jī)組調(diào)峰能力大幅提升,但也存在不少問題。
目前存在的新型靈活性改造方案是將光熱電站中的大容量高溫熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng),嵌入傳統(tǒng)的“鍋爐-汽機(jī)”熱力系統(tǒng)中,削弱原本剛性聯(lián)系的“爐機(jī)耦合”。
這一方案大幅度增加火電機(jī)組的調(diào)峰能力,并能解決傳統(tǒng)靈活性改造方案存在的問題。
高溫熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的改造下,火電機(jī)組可以更好的適應(yīng)電力市場(chǎng)的改革,實(shí)現(xiàn)大容量高參數(shù)供熱和延壽改造。
由2025年及2030年的規(guī)劃方案可知,火電機(jī)組深度調(diào)峰改造容量和調(diào)峰深度都達(dá)到上限,說明火電機(jī)組深度調(diào)峰是抽水蓄能機(jī)組建設(shè)過程中,電池儲(chǔ)能成本進(jìn)一步下降前首選的靈活性資源。
原標(biāo)題:熔鹽儲(chǔ)能開啟長時(shí)儲(chǔ)能篇章,光熱發(fā)電和火電改造成為主要應(yīng)用場(chǎng)景