熔盐储热技能:现在大规模中高温储热技能的首选
“当时显热储热已充沛展开,潜热储热是研讨热门,热化学储热没有老练,开发储热密度高、传热功能好、蓄热温度规划宽等高功能的储热技能是未来的展开方向。”
6月22-23日,由我国清洁供热渠道主办的2021年第三届我国储热大会在常州举行,上海电气集团股份有限公司中央研讨院(以下简称上海电气中央研讨院)技能总监张艳梅作了题为“熔盐储热技能的研讨现状及运用”的主题讲演。
双碳目标下,储热有望迎来更好展开机会
张艳梅介绍称,储热技能具有储能容量大、贮存周期长、本钱低一级长处,据相关专家测算储热本钱大约能够做到储电本钱的1/10乃至更低,比较其它储能技能,储热更适合大规划储能的需求。
世界可再生动力署(IRENA)《立异展望:热能存储》陈述显现,到2030年,储热装机的容量大约将增长到800GWh以上,我国的储热装机规划现在已达到1.5GWh。
一起,据《2020年全球及我国热能贮存(资料)工业深度研讨陈述》猜测,全球热能贮存工业市场规划将从2020年的1.94亿美元增长到2025年的4.05亿美元,复合年增长率为15.9%。
张艳梅表明,在2030、2060双碳目标下,储热技能有望在清洁供热、火电调峰、清洁动力消纳等方面迎来较大的展开空间和机会。
熔盐储热技能:现在大规划中高温储热技能的首选
熔盐储热是一种显热储热技能【详见如下储能技能分类表】,运用资料在升温或降温进程中的温差而完成热能存储,在整个工作温度规划内,储热资料始终保持液态。
熔盐资料具有“四高三低”的优势,使储热体系具有适用规划广、绿色环保、安全安稳等长处,是现在大规划中高温储热技能的首选,可广泛运用于火电灵敏性改造、清洁供热、可再生动力消纳等范畴。
据CNESA(中关村储能工业技能联盟)储能工业研讨白皮书2021相关数据【详见下表】,全球投运的储能项目累计装机达191.1GW,其间熔盐储热累计3.4GW。而我国投运的储能项目累计装机达35.6GW,其间熔盐储热累计0.5GW,首要都是运用在光热发电项目。
共同的储换热一体式单罐熔盐储热体系
近年来,上海电气中央研讨院在储热资料开发、关键设备研发、体系规划集成等技能方面形成了独有的知识产权体系,申请专利40多项,技能成果达到了世界先进水平。
现在依据所开发的熔点低、储热密度高的熔盐储热资料,自主开发了单/双罐熔盐储热体系,并分别在实验室及工程项目上得到了成功运用。
表:上海电气单/双罐熔盐储热体系相关参数
据张艳梅介绍,为了充沛节能降本,上海电气中央研讨院开宣布了共同的储换热一体式单罐熔盐储热体系。
与现在市场上惯例单罐熔盐储热体系不同,上述单罐熔盐储热体系选用了非惯例的斜温层规划,其充热/放热进程中均不需求经过熔盐泵将低温/高温熔盐泵出储热罐来完成充热/放热进程,罐内熔盐处于不活动状况,熔盐在储罐内直接被加热并贮存,放热时将水或其他换热介质通入储换热一体设备与熔盐换热将热量开释。
因而储换热一体式单罐熔盐储热体系无需管路电伴热体系,大大下降了体系的制作本钱,进步了熔盐体系的安全性和安稳性,大大增加了产品竞争力,现在该产品已经过CMA、CAL、CNAS等认证。
张艳梅指出,该单罐熔盐储热体系首要适用于蒸汽用量低于10t/h的运用场景,单个体系规划不能做的太大,但能够依据不同用户需求,经过不同模块叠加来完成用热需求。
经过实践测验,在设定蒸汽温度为180℃时,上述单罐体系7分钟可发生蒸汽,全体区域温度动摇在整个放热进程中为±0.5℃。
熔盐储热技能的几个典型运用场景
1、光热发电。张艳梅指出,熔盐储热技能运用于光热电站其特色是将储热和传热介质合为一体,简化了整个电站设备组成,有利于后期的运维。一起能够进步太阳能的运用功率,削减功率动摇,进步电力体系灵敏性;促进电网平稳性输出,缓解新动力电力展开进程中的限电问题。
2、清洁供热。计划特色:能够将弃风/弃光电、低谷电等电能贮存起来,在需求的时分开释,削减用户用能本钱;进步整个体系的动力运用率;可完成削峰填谷,滑润光电、风电的输出功率,进步新动力发电的消纳才能;为食物加工、纺织等企业供给安稳继续的蒸汽、热风等高质量热源。
表:几种清洁供热技能比照
据张艳梅介绍,熔盐储热体系发生蒸汽的运转本钱与谷电价格成正比,电价为0.1~0.35元/kWh时本钱为75~265元/t,与燃气锅炉和电锅炉比较具有很好的经济效益。
3、移动储热供热,计划特色:无管路热丢失,热能运用率高;可完成废余热高效收回运用,节能减排双收益;无需管道铺设,出资少、运转本钱低;设备运转灵敏,操作安全简略;可完成供热管网辐射不到的企业或工厂。据悉,现在上海电气也已开宣布相关产品。
4、火电灵敏性改造,计划特色:减小供热机组热负荷,或增大供热机组发电出力调理规划,进步电厂的运转灵敏性;经过调峰给用户供热进步电厂的经济效益;打破供热对机组电负荷调理的约束,完成能量的梯级运用。
张艳梅表明,运用熔盐储热技能进行火电改造一般有两条技能道路,一种电加热熔盐,一种是蒸汽加热熔盐,电加热熔盐现在技能相对来说比较老练,而选用蒸汽加热熔盐的研讨不多,上海电气已联合相关单位展开相应的研讨,现在已开宣布适用于火电调峰场景下的双罐熔盐储热体系。
5、归纳动力服务,计划特色:经过不同类型的动力的互补耦合,为用户供给高效智能的多种动力供应,进步动力运用率;完成动力出产和环境管理的交融,削减污染物排放和下降企业用能本钱;进步清洁动力的运用份额,优化动力结构。
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