在10月25日于浙江?湖州召開的2024第五屆中國儲熱大會上，浙江昱華新能源科技有限公司（簡稱：浙江昱華）董事長毛華兵出席會議并作《模塊熔鹽儲熱新技術》的主題演講。

圖：毛華兵

毛華兵先從行業痛點開始講起，指出火電、熱電和新能源存在的痛點如下：

1、火電調峰調頻考核重，現貨交易在即，靈活性改造很迫切；

2、煤電減碳的任務很重，技改壓力更大；

3、熱電晝夜供熱不平衡，夜間熱源多余，白天供熱不足，能源很浪費；

4、熱電聯產的發電與供熱在很多時段難以兼顧，頂峰能力不足；

5、新能源電力消納困難，棄風棄光嚴重；

6、新能源配儲能成本很高，建后成了擺設；

7、光熱發電投資大，成本居高不下。

上述痛點怎么解決？毛華兵表示，綜合起來最佳解決方法應該是建熱量倉庫，即：建蓄熱設施。

據毛華兵介紹，儲能三大主要方式：

1.電化學儲能：成本高、壽命短，主要在用戶側；

2.抽水儲能：投資大、選址難，只能在電網側；

3.蓄熱儲能：很適用在發電側和用熱側。

儲熱三種技術：

1.水罐儲熱：溫度局限在0~100℃，能源等級下降；

2.固體儲熱：產出的蒸汽溫度有限，運營成本高；

3.熔鹽儲熱：容量大、壽命長、成本低、技術成熟、性能穩定和環保性好等六大優點。

毛華兵重點介紹了熔鹽儲熱：

熔鹽儲熱

熔鹽：高溫時為液態并有高比熱容的無機鹽，目前使用的幾種熔鹽液態溫度在100~650℃，正好與工業蒸汽溫度相符。

熔鹽儲熱：把熱和電轉化的熱量通過熔鹽升溫吸存，利用裝置在另一時段熔鹽降溫而放熱，實現熱量的倒時差，放熱產出蒸汽再用于供熱或發電。

傳統的結構：雙罐熔鹽儲熱系統、單罐熔鹽儲熱系統。

目前的使用場景：1.太陽能光熱發電；2.火電廠靈活性改造；3.企業供熱和余熱利用。

據毛華兵介紹，傳統熔鹽系統目前所面對的狀況如下：

1.占地大，幾千平方，甚至上萬平方；

2.只能一次性規劃和建設，初始投資很高；

3.結構龐大，各種配件功率大和要求高，采購和更換成本高；

4.系統復雜，安全隱患多。出現故障維修艱難，單一故障均會導致整體停運，若罐體泄露會導致重大事故；

5.運營時必須保持熔鹽液態溫度，長開電伴熱，邊儲熱邊耗電，運維成本很高。

模塊熔鹽儲熱新技術

如何改變傳統熔鹽儲熱系統所面臨的現狀？毛華兵主要從核心思路、核心產品、功能及技術原理、顯著優勢、應用場景等六個方面介紹模塊熔鹽儲熱新技術。

一、核心思路

技術方向：一開始就確立研制一種電蓄熱和蒸汽蓄熱通用，既能保留熔鹽和固體儲熱的優點，又能克服現存的缺點，結構類似電池的模塊儲熱裝置。

技術思路：化整為零和合零為整。把龐大的罐體系統化整為零，把蓄—放—換熱的功能設施集成濃縮在模塊箱體里，再用搭積木的方式疊裝成矩陣整體，完成大項目的需求。

技術的獨特性：完全跨越了罐體儲熱的技術路線，繞開了傳統儲熱存在的問題和局限性，功能完善，優勢顯著，技術創新。

二、核心產品

毛華兵表示，儲放換熱一體的模塊箱體內濃縮了蓄熱、放熱、換熱功能，代替了冷罐、熱罐和換熱器。單個箱體面積10㎡，體積5~6m3；十多個蓄熱模塊疊加組合成一個蓄熱單元，該單元有電加熱、熔鹽泵，可獨立運行，占地10㎡。目前，功率15MW以上，蓄熱單元為10㎡。

圖：儲放換熱一體的模塊箱體

圖：蓄熱單元

多單元并聯組成大容量矩陣型的蓄熱系統，300MWH的熔鹽蓄熱裝置占地不到300㎡，傳統的儲熱系統超過3000㎡。

圖：蓄熱系統

三、功能及技術原理

1、蒸汽蓄熱

蓄熱：將高參數的蒸汽導入，在箱體內降溫、凝結，熱量釋放留在箱體內。

放熱：給水進蓄熱箱體，水吸熱變高溫蒸汽，用于供熱。

毛華兵表示，模塊箱體的原理就是高溫熱量的儲存器，把熱量倒時差。

圖：蒸汽蓄熱方案特點

2、電蓄熱

蓄熱：熔鹽經電加熱升溫，注入模塊箱體，熔鹽在箱內流動釋放熱量。

放熱：給水進箱體，水在箱體內不斷吸熱升溫到一定溫度從頂部排出，溫度可達550℃。

電蓄熱的原理特點：蓄熱和放熱是不沖突的路徑，可同時進行，充當高溫電熱鍋爐和啟動鍋爐。

圖：電蓄熱特點

3、電—熱綜合蓄熱

電—熱綜合蓄熱綜合蒸汽蓄熱和電蓄熱的優勢，先蒸汽蓄熱，再電蓄熱進一步提高了蓄熱溫差，出來的蒸汽可用于發電，經測算電能轉化效率可達60%，與抽水蓄能相近，但投資比抽水蓄能省，建設快并簡單，是火電企業非常理想的儲能方式。

圖：電熱綜合蓄熱

毛華兵總結三種蓄熱方式的技術原理，蒸汽蓄熱為熱—熱，電蓄熱為電—熱，電—熱綜合蓄熱是電—熱—電。

四、模塊熔鹽儲熱技術的顯著優勢

一個產品一定要講述其優勢特點，毛華兵將該技術優勢分為四大類別，如下表所示：

五、廣泛而實用的應用場景

毛華兵介紹，模塊熔鹽儲熱技術應用場景更為廣泛，涵蓋電源側、電網側、用戶側、儲能側：

毛華兵指出，針對電力不平衡電網側最應發揮作為，并提出“建立分布式電-熱轉化存儲站”的觀點。

我國電能40%最終用于產熱，低谷電不到總體的20%，站在宏觀思考，電和熱都是國家寶貴的能源，應一視同仁，電網應把富余的低谷電和不穩定的棄風棄光全部轉化為熱能，用熔鹽儲熱等技術儲存并適時為熱用戶供熱，既減少電能浪費和儲能投入，又減少下游天然氣和煤的使用，減碳環保。以往電網只在電上作文章，在發電側調控發電指標和調峰考核，造成棄風棄光，用現貨交易讓電廠虧損供電；在用戶側提高峰谷差價和搞電化學儲能，讓企業增負擔；在中間搞抽水蓄能。這些局限性操作只帶來能源和財富的巨損，電網就應發揮自身的地位、優勢和擔當，建立分布式電-熱轉化存儲站體系，用轉換用途的跨界方法替代儲能手段，才是一舉多得的利國利民之舉。

六、解決新能源配儲能和棄風棄光的三個新方法

1、建模塊儲熱站，把棄風棄光轉化成熱量儲存，供應蒸汽和居民采暖，既能解決棄風棄光，又能低成本無碳的方式供熱；

2、用模塊技術建儲熱型發電站，把棄風棄光轉換成高溫熱量并適時發電，三分之一的轉化率下成本不到0.5元/度，比光熱發電成本省，投資簡單；

3、把新能源配儲能的投資轉移到周邊或自己系統內的火電廠，火電廠實行靈活性改造具備深度調峰能力，充當新能源發電的調節器，統籌發電上網是最經濟科學的方式，既沒有投資浪費，又解決了棄風棄光。

項目案例

一、甘肅某電廠熔鹽電儲熱工程化試驗項目

2018年完建了規模為2.5 MW*8h電加熱熔鹽蓄熱深度調峰的示范工程裝置。可穩定生產425℃/3.3MPa的過熱蒸汽。系統經四年的運行驗證，安全、穩定、可靠，并達到預期效果，通過了甘肅電科院的性能檢測，深得電廠的認可。

此項目由浙江昱華獨立出資、設計、開發、生產、建設、調試、完善和運營，并做到了熔鹽儲熱的集成化和模塊化，熔鹽泵的短桿化和國產化，加熱器的常規化，化熱方式的獨創性，整個系統的精細化和簡潔化。此項目的成功標志模塊熔鹽儲熱技術的誕生和成熟，為后期商業化應用打下了基礎。

二、內蒙某電廠蒸汽熔鹽儲熱項目

2022年，華能集團應用浙江昱華的模塊技術，在內蒙某電廠籌劃了“火電廠高溫蒸汽熔鹽儲熱技術開發與工程示范”的科技項目。

2023年5月15日建成投運，成為國內首個采用蒸汽為熱源的煤電耦合熔鹽儲能工程，獲得了國內首臺套，并經第三方機構檢測，本項目熱能存儲轉換效率為99.06%，性能完全達標。

2023年9月，華能集團為此組織了全國性的學習推介會，幾十位電力領導和專家前去現場參觀了解，轟動了整個電力行業。

圖：業內眾多專家和領導參觀學習內蒙項目

三、山東某電廠熔鹽電儲熱項目

山東某電廠(4×320MW,2×680MW)是華能集團工業供汽最大的電廠，供汽需求1200t/h，缺口達300t/h左右，供汽違約風險大，應對機組調峰和現貨交易的能力差，2021年受電網考核近3000萬元，熱電解耦需求非常迫切。

為提升調峰調頻和頂峰供汽能力，華能集團規劃了此電蓄熱模塊熔鹽儲熱項目。設計的指標是：儲能容量30MW×6h，調峰增加18萬kWh，溫度200~400℃之間，調頻AGC響應速率提0.5%Pe/min。

此項目將給電廠帶來八大利好：提升機組的調峰、調頻和頂峰能力，提高容量補償和降低兩個細則考核，提升機組的供汽能力、供汽品質和煤效。經預算每年將帶來2000多萬的直接和間接收益，8000多萬的投資預計3.5年收回。

此項目已經投運，是目前容量最大的火電機組耦合熔鹽儲熱項目，也是國內外最具代表性的火電新型儲能項目。建設期間就有多批業內人士前往現場參觀。

浙江昱華是此項目的核心技術和系統裝置供應商。

四、即將實施的內蒙古某開發區綠電項目

內蒙古某地方政府為解決當地棄風棄光，籌劃了244MWh的電蓄熱熔鹽儲熱項目，每次能把24萬度電轉為高溫熱量，為當地供蒸汽和供暖。

此項目是一舉多得的新能源調峰系統，既減輕新能源配儲能的投資，又減少棄風棄光的浪費，又推動當地新能源項目的落地和發展，同時為當地企業和居民提供綠色廉價的熱量。

后續項目發展

浙江昱華技術近年得到華能集團的賞識和力推，現已成熟過硬，可放心使用。

幾大電力集團和多家省級能源集團已跟浙江昱華深度交流，陸續立項合作，多家地方電廠做了深度調研，都很青睞本技術。

多家高校和科研機構在跟浙江昱華交流合作，并認為本技術不同于單罐儲熱，是全新的儲熱技術，完美度無與倫比。

西北、華北和東北是我國重要的新能源產地，新能源降成本和消納是重中之重，本技術大有用武之地。

華東和華南等發達地區是用能用電大省，電力的調峰調頻和高效利用是重點，各能源生產和使用企業很看好本技術。

廣闊前景

2024年6月24日國家發改委和國家能源局已下發高強度的降碳文件，要求至2025年煤電降碳20%，至2027年降碳50%，電廠配套模塊熔鹽儲熱是提高調峰能力、減少低負荷運營和提高煤效的理想手段。

我國已實行電力輔助服務和即將現貨交易，以及電網的調峰調頻考核，一系列政策驅動電廠靈活性改造，占地少和成本低的模塊儲熱是幾千家火電及熱電企業的首選。

我國雙碳目標下新能源發電必將大規模遞增，急需解決棄風棄光的轉換能力，利用模塊儲熱技術更加經濟有效。同時巨大的消納任務倒逼火電利用本技術進行靈活性改造，充當新能源發電的儲能調節器和發展助推器，讓兩大發電領域有機統一和共存共贏，推動雙碳目標早日實現。

模塊熔鹽儲熱是嶄新的物理儲能技術，壽命三十多年，成本遠低于其他儲能，有著廣闊的前景和社會價值，是推動能源發展的里程碑。它的應用將改善發電與用電的不協調關系，消除我國電力“晝夜、地區和發電品種”的三大不平衡，讓高代價的化學電池回歸移動電源的職能。

附：附浙江昱華新能源科技有限公司簡介

浙江昱華新能源科技有限公司前身研發太陽能光熱發電，取得了非凡的創新成果。2015年轉型致力研發蓄熱儲能新技術，自籌資金數千萬元，打造了由海內外專家和優秀工程師組成的技術團隊，獨立自主研發了儲—放熱集成的熔鹽儲熱技術，并制造了模塊儲熱系統。該技術成熟、系統完善，并自主原創，擁有多項發明專利，獲得了國際領先的儲熱創新成果，并取得了“國家高新技術企業”稱號。

該技術的成熟標志著儲熱領域有了全新的技術路線，消除了傳統蓄熱存在的缺陷，讓火電具備深度的調峰能力，讓熱電晝夜供熱無憂，幫助新能源發電充分消納和大力發展，助推雙碳目標早日實現。

企業使命

使命：創造儲熱新技術，改變火電和熱電的運行窘態，讓火電、熱電和新能源科學有序，推動我國雙碳目標早日實現。

愿景：模塊儲熱技術全面普及，我國新能源主導下的電力市場平衡有序，并節能減排。

價值觀：儲熱引領儲能市場，推動能源變革。

企業綱領：用模塊熔鹽儲熱新技術，充分滿足電力企業和熱用戶的需求，推動我國能源革新，把企業打造成儲能領域的引領者，造福社會，助推雙碳目標和人民美好生活的早日實現。

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