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CSPPLAZA光熱發電網訊：“當前顯熱儲熱已充分發展，潛熱儲熱是研究熱點，熱化學儲熱尚未成熟，開發儲熱密度高、傳熱性能好、蓄熱溫度范圍寬等高性能的儲熱技術是未來的發展方向。”

6月22-23日，由中國清潔供熱平臺主辦的2021年第三屆中國儲熱大會在常州召開，上海電氣集團股份有限公司中央研究院（以下簡稱上海電氣中央研究院）技術總監張艷梅作了題為“熔鹽儲熱技術的研究現狀及應用”的主題演講。

雙碳目標下，儲熱有望迎來更好發展機遇

張艷梅介紹稱，儲熱技術具有儲能容量大、儲存周期長、成本低等優點，據相關專家測算儲熱成本大概可以做到儲電成本的1/10甚至更低，相比其它儲能技術，儲熱更適合大規模儲能的需求。

國際可再生能源署（IRENA）《創新展望：熱能存儲》報告顯示，到2030年，儲熱裝機的容量大概將增長到800GWh以上，中國的儲熱裝機規模目前已達到1.5GWh。

同時，據《2020年全球及中國熱能儲存（材料）產業深度研究報告》預測，全球熱能儲存產業市場規模將從2020年的1.94億美元增長到2025年的4.05億美元，復合年增長率為15.9%。

張艷梅表示，在2030、2060雙碳目標下，儲熱技術有望在清潔供熱、火電調峰、清潔能源消納等方面迎來較大的發展空間和機遇。

熔鹽儲熱技術：目前大規模中高溫儲熱技術的首選

熔鹽儲熱是一種顯熱儲熱技術【詳見如下儲能技術分類表】，利用材料在升溫或降溫過程中的溫差而實現熱能存儲，在整個工作溫度范圍內，儲熱材料始終保持液態。

熔鹽材料具有“四高三低”的優勢，使儲熱系統具有適用范圍廣、綠色環保、安全穩定等優點，是目前大規模中高溫儲熱技術的首選，可廣泛應用于火電靈活性改造、清潔供熱、可再生能源消納等領域。

據CNESA(中關村儲能產業技術聯盟)儲能產業研究白皮書2021相關數據【詳見下表】，全球投運的儲能項目累計裝機達191.1GW，其中熔鹽儲熱累計3.4GW。而中國投運的儲能項目累計裝機達35.6GW，其中熔鹽儲熱累計0.5GW，主要都是應用在光熱發電項目。

獨特的儲換熱一體式單罐熔鹽儲熱系統

近年來，上海電氣中央研究院在儲熱材料開發、關鍵設備研制、系統設計集成等技術方面形成了獨有的知識產權體系，申請專利40多項，技術成果達到了國際先進水平。

目前基于所開發的熔點低、儲熱密度高的熔鹽儲熱材料，自主開發了單/雙罐熔鹽儲熱系統，并分別在實驗室及工程項目上得到了成功應用。

表：上海電氣單/雙罐熔鹽儲熱系統相關參數

據張艷梅介紹，為了充分節能降本，上海電氣中央研究院開發出了獨特的儲換熱一體式單罐熔鹽儲熱系統。與目前市場上常規單罐熔鹽儲熱系統不同，上述單罐熔鹽儲熱系統采用了非常規的斜溫層設計，其充熱/放熱過程中均不需要通過熔鹽泵將低溫/高溫熔鹽泵出儲熱罐來實現充熱/放熱過程，罐內熔鹽處于不流動狀態，熔鹽在儲罐內直接被加熱并儲存，放熱時將水或其他換熱介質通入儲換熱一體設備與熔鹽換熱將熱量釋放。因此儲換熱一體式單罐熔鹽儲熱系統無需管路電伴熱系統，大大降低了系統的建造成本，提高了熔鹽系統的安全性和穩定性，大大增加了產品競爭力，目前該產品已通過CMA、CAL、CNAS等認證。

張艷梅指出，該單罐熔鹽儲熱系統主要適用于蒸汽用量低于10t/h的應用場景，單個系統規模不能做的太大，但可以根據不同用戶需求，通過不同模塊疊加來實現用熱需求。通過實際測試，在設定蒸汽溫度為180℃時，上述單罐系統7分鐘可產生蒸汽，整體區域溫度波動在整個放熱過程中為±0.5℃。

熔鹽儲熱技術的幾個典型應用場景

1、光熱發電。張艷梅指出，熔鹽儲熱技術應用于光熱電站其特點是將儲熱和傳熱介質合為一體，簡化了整個電站設備組成，有利于后期的運維。同時可以提高太陽能的利用效率，減少功率波動，提高電力系統靈活性；促進電網平穩性輸出，緩解新能源電力發展過程中的限電問題。

2、清潔供熱。方案特點：可以將棄風/棄光電、低谷電等電能儲存起來，在需要的時候釋放，減少用戶用能成本；提高整個系統的能源利用率；可實現削峰填谷，平滑光電、風電的輸出功率，提升新能源發電的消納能力；為食品加工、紡織等企業提供穩定持續的蒸汽、熱風等高品質熱源。

表：幾種清潔供熱技術對比

據張艷梅介紹，熔鹽儲熱系統產生蒸汽的運行成本與谷電價格成正比，電價為0.1~0.35元/kWh時成本為75~265元/t，與燃氣鍋爐和電鍋爐相比具有很好的經濟效益。

3、移動儲熱供熱，方案特點：無管路熱損失，熱能利用率高；可實現廢余熱高效回收利用，節能減排雙收益；無需管道鋪設，投資少、運行成本低；設備運行靈活，操作安全簡單；可實現供熱管網輻射不到的企業或工廠。據悉，目前上海電氣也已開發出相關產品。

4、火電靈活性改造，方案特點：減小供熱機組熱負荷，或增大供熱機組發電出力調節范圍，提高電廠的運行靈活性；通過調峰給用戶供熱提高電廠的經濟效益；突破供熱對機組電負荷調節的限制，實現能量的梯級利用。

張艷梅表示，利用熔鹽儲熱技術進行火電改造一般有兩條技術路線，一種電加熱熔鹽，一種是蒸汽加熱熔鹽，電加熱熔鹽目前技術相對來說比較成熟，而采用蒸汽加熱熔鹽的研究不多，上海電氣已聯合相關單位開展相應的研究，目前已開發出適用于火電調峰場景下的雙罐熔鹽儲熱系統。

5、綜合能源服務，方案特點：通過不同類型的能源的互補耦合，為用戶提供高效智能的多種能源供應，提高能源利用率；實現能源生產和環境治理的融合，減少污染物排放和降低企業用能成本；提高清潔能源的使用比例，優化能源結構。