“當時我們就下定決心，一定要通過一個示范項目，讓客戶真真切切地看到什么是熔鹽，熔鹽儲能能做什么。”

在6月13日于浙江杭州召開的2023中國國際光熱大會暨CSPPLAZA第十屆年會上，來自原西子清潔能源裝備制造股份有限公司新能源BG、現浙江西子新能源工程技術有限公司技術部的部長許利華為大家帶來了《高溫熔鹽儲能技術在用戶側的規模化應用》的主題演講。

▲浙江西子新能源工程技術有限公司技術部部長許利華

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西子潔能&西子新能源工程

▋西子潔能（杭鍋集團）

許利華介紹，西子清潔能源裝備制造股份有限公司（簡稱“西子潔能”）成立于1955年，前身為中國余熱鍋爐領軍企業杭鍋集團，隸屬于中國企業500強西子聯合控股。公司的主營業務涉及新能源、新裝備、新服務等多個領域。68年來，西子潔能秉承“為人類改善環境”的使命擔當，積極響應“3060”目標。

西子潔能在新能源方面不停探索，其中光熱是其非常重要的一項新能源戰略。許利華表示，西子潔能在光熱領域起步較早，公司獨立研究、開發光熱技術距今已有13年，參與了2項首批光熱示范項目、1項多能互補光熱項目，參與的項目均成功實現了商業運行。

在光熱業務方面，西子潔能聚焦吸熱系統、蒸汽發生系統（SGS）和儲熱系統，不僅是這光熱三大系統主設備的高品質供貨商，而且是系統方案的解決方案供應商。許利華表示，公司現在已經越來越多地把熔鹽系統的相關技術從光熱電站往用戶側儲能應用場景移植，并獲得了多項成功地商業應用和設計方面的系統解決方案業績。

▋西子新能源工程

浙江西子新能源工程技術有限公司（簡稱“西子新能源工程”）成立于2023年1月，據許利華介紹，該公司是把西子潔能的原新能源BG團隊整體獨立出來而成立的。主營業務涉及新能源、儲能、低碳及零碳產品，提供設計、產品、整體解決方案及服務。

西子新能源工程是西子潔能對外承接“新能源及低碳業務”的平臺公司。公司與西子潔能共享生產制造資源、供應鏈體系及質保體系，并在德清還擁有自己的制造基地。

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熔鹽儲能技術研發與實踐

許利華表示，西子潔能在熔鹽的使用方面擁有豐富的經驗，這也為其后來將熔鹽系統從光熱向用戶側儲能做推廣奠定了很好的基礎。這兩年行業內凡是有關熔鹽儲能的項目，其都有西子的參與。

許利華總結了熔鹽儲能技術在用戶側的幾個應用場景如：風光荷儲一體化電站、火電機組靈活性改造、零碳電廠、零碳園區。

▲熔鹽儲能技術應用場景

▲西子潔能熔鹽儲能項目業績

西子航空“零碳”工廠

西子航空工廠位于杭州錢塘區，從事飛機零部件制造，包括機體結構件、復合材料制件、鈑金零件、航空新型緊固件等，是C919唯一民營部件供應商。在C919之前，西子航空工廠專為空客和波音提供部件，在空客，低碳產品才有競爭力。

用能上，整個工廠有電和蒸汽兩種需求，原本的蒸汽是通過工廠隔壁的華電江東燃氣電廠供應，供電則是市電。

許利華表示“我們做了這樣的綜合能源方案，6萬平米廠房做6兆瓦光伏，分兩期進行，第一批3兆瓦，第二批是另外3兆瓦。熔鹽儲能規模相對較小，因為工廠用蒸汽量不是很大。熔鹽儲能每天可供36噸蒸汽，年供蒸汽可超過10000噸。除此之外，我們還示范了同樣是電化學儲能技術的液流電池，通過此項目來驗證液流電池的性能和運行可靠性。這個項目是在原來燃氣鍋爐房基礎上把它拔掉重建的，2021年7月份開始建設，2021年11月19日建成，我們僅花了兩個半月時間。”

許利華表示，最初與客戶交流熔鹽儲能時，很多人認為熔鹽儲能只是西部的光熱，只能用在地廣人稀的地方，大家對熔鹽儲能還沒有認知，對熔鹽是什么都不清楚，“當時我們就下定決心，一定要通過一個示范項目，讓客戶真真切切地看到什么是熔鹽，熔鹽儲能能做什么。”

西子潔能不僅做到了，而且還做的很好，在短短的1年半時間內，西子航空工廠示范項目已經接待了數十家企業和數百位行業專業人士。也是通過該項目，使熔鹽在客戶面前揭開了神秘的面紗，為行業的發展做出了貢獻，因此該項目也榮獲了2022年度“零碳中國”十大創新技術。

紹興綠電熔鹽儲能項目

該項目建設地點位于浙江紹興濱海工業園區，該園區為國家級開發區。園區企業以紡織印染行業為主。化纖印染需要大量的蒸汽，能耗非常大。在“3060”提出以后，化纖行業面臨著巨大的節能降碳壓力。

西子潔能與天圣集團、紹興市電力局經過長時間討論，定出了綠電熔鹽儲能系統，該系統將綠電通過電加熱熔鹽的方式存儲于高溫熔鹽內，再通過蒸汽發生系統將熔鹽內的能量轉化為蒸汽的熱能。

該系統產生的蒸汽壓力較高，與光熱參數相同。許利華表示，當電網需要頂峰需求響應時，背壓機出口蒸汽可停止對外供熱，轉而進入純凝機進行純凝運行，實現對電網的頂峰服務，社會效益顯著。

▲系統示意圖

“因為近兩年，浙江省都經歷了夏季的高峰限電，我們希望這套系統除了為用戶服務以外，在電網需要頂峰的時候，可短時間切斷對外供熱（供熱由園區熱網代替），通過背壓機之后的純凝機將我們儲存下來的谷電在白天全都頂峰送出去，基于這樣的思考我們設計了這套系統。”許利華如是說。

該系統參數如下。

許利華對紹興綠電項目中的儲罐也進行了介紹。

許利華表示，紹興項目是西子潔能集設計、施工的EPC總承包項目。在本項目中，西子潔能首次自行設計了高溫熔鹽儲罐。為此做了大量的技術研究，特別是儲罐底部的保溫、隔熱和通風方面做了非常扎實的技術研究工作。最終，在儲罐底部設計了陶粒的隔熱系統，運行效果達到了預期。

▲儲罐施工現場

▲項目完工后情況

▲2022年10月20日項目投產產汽

▲近期運行情況

許利華表示，園區設計供汽能力100噸每小時，但現在園區用能尚未跟上，還未能達到汽輪機的最低負荷要求，因此汽輪機還沒有正式投運，目前基本以供熱為主。

火電廠靈活性改造

關于火電靈活性改造項目，許利華表示“在諸多火電靈活性改造的技術方面，現在唯一沒有落地的就是抽汽蓄能技術，我們正在配合集團入股的一家公司在推，最近剛過了初設評審，終于又向前走了一步。”

西子潔能火電靈活性改造機組儲熱調峰和放熱頂峰的運行模式如下：

▋儲熱調峰模式

冬季供熱工況下，機組發電負荷60%，采用10萬kW“抽汽蓄能”，將多余熱量存儲在熔鹽中，滿足電網調峰需求。夏季純凝工況下，機組發電負荷40%，主要采用“抽汽蓄能”降低機組負荷，采用電加熱熔鹽輔助提升熔鹽溫度，滿足深度調峰需求。

▋放熱頂峰模式

電網需要火電廠機組頂峰時，高溫熔鹽經過過熱、蒸發、預熱換熱器加熱給水，產生高溫高壓蒸汽，進入中壓缸做功，可以增加汽輪機出力5~10萬kW，持續時間4~8小時，實現頂峰目的。

當然也可產生合適參數的蒸汽取代給水泵小汽輪機或除氧器汽源，減少四段抽汽提高機組出力，或者滿足采暖需求。

演講中，許利華特別提到了熔鹽的安全性。他表示，紹興項目旁邊就是廠房，當時用戶對它的安全性關注也是非常高的，這也是現在所有新客戶對熔鹽的關注點。“所以，在我們參與的國能龍山示范項目中，共同參與方浙大對二元鹽，三元鹽的熱穩定性和腐蝕性做了一些研究，更好地解釋了熔鹽的安全性。”

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用戶側儲能的經濟性

許利華表示，經濟性是所有客戶咨詢熔鹽儲能時都會提到的問題，用戶側熔鹽儲能不像火電靈活性調峰的抽汽蓄能那么復雜，就是儲電產熱。用戶側大多使用低壓蒸汽，低壓蒸汽理論耗電~760kWh/t，考慮系統效率實際耗電約800kWh/t。

用戶側熔鹽儲能新建項目暫無法回避容/需量電費；改造項目如利用企業變壓器裕量，有不考慮容/需量電費的可能性。

許利華介紹，容/需量電費有兩種收費方式，一種根據最大需量，即單月最高用電功率收費；第二種根據變壓器容量收費。對于熔鹽儲能來說，項目前期開發階段，熔鹽儲能設計負荷率都很高，高負荷運行采用容量電費繳費方式比較合算，若項目投運后實際負荷偏低，可根據實際情況選擇最大需量繳費方式。

“因為電化學儲能是電轉電，行業里更多的認可電化學儲能是為電網直接服務的，但是用熔鹽儲能去產汽供熱，別人就會質疑。但我覺得，隨著未來越來越多此類項目的出現，熔鹽儲能在削峰填谷和輔助服務方面的作用也會慢慢得到肯定，這是我們能預見到的。”

在經濟性方面，許利華表示，熔鹽儲能供熱可以通過電價、汽價評估經濟性，“我們前期測算過兩種方案，分別是考慮和不考慮容量電費的情況。

如果是已建成的園區或企業，有富余的變壓器容量可用，這種情況下可能不需要多交容量電費，這時每噸蒸汽成本的電費占比接近90%，下圖是以2023年6月份浙江省110kV電壓等級測算的，固定資產折舊加上運維和其他財務成本，占比也就超過10%多一點，因此可以看到，在壽命周期成本中，電費成本絕對是占比最大的。”

“如果是新建項目，容量電費需要考慮，容量電費成本占比會接近20%，容量電費在整個蒸汽成本中的占比也是非常高的，每噸蒸汽成本因為容量電費要提高將近60塊錢，這還是在2023年6月份容量電價下降的情況下。”

許利華指出，根據現在的市場狀況，未來我們不難發現：

第一，目前各省電價的峰谷平時段基本上是固定的，從山東和山西電力現貨市場來看，一旦現貨市場運行以后，所有的峰谷平時段都會發生變化。這給未來用戶側熔鹽儲能開發帶來極大的挑戰——要有充足的數據積累，才能預測好未來本地區新能源裝機變化，也才有可能對25年壽命期成本做比較合理的預測。

第二，關于容量電費。上文提到，容量電費占了熔鹽儲能蒸汽成本的較大份額，熔鹽儲能如果用到用戶側，最根本的目的還是希望為用戶服務。

“如果不考慮容量電費，熔鹽儲能的成本是比天然氣供汽成本低的。但是加上容量電費就會超過天然氣供汽成本，所以我們也在呼吁容量電費的改革。在上個月國家發改委關于兩部制電價的發文中可以看到，大工業用電兩部制電價的容/需量電價對于不同電壓等級首次實行了差別計價，這明顯是用戶側用電的破冰之舉，是用戶側儲能的一項利好。比如浙江110kV電壓等級容量電價已經由原來的30元/（kVA·月）降到了26元/（kVA·月）。”

第三，用戶側儲能的發展若拋開碳市場，是完全沒有動力的，為什么？

許利華解釋，煤炭、天然氣與電相比是有成本優勢的，而以清潔能源為主的儲能或供能方式的優勢是綠色，如果不能把綠色轉化成競爭優勢的話，是很難跟煤、天然氣PK的，只有碳市場發展起來以后，把新能源的清潔特性轉換成價值體現在收益里面，這才是未來整個電力市場以及用戶側儲能的方向。

許利華認為，未來必定是碳市場和電力市場并駕齊驅。