中化新网讯(姜小毛)7月17日,熔盐与储能产业论坛在青海格尔木市召开,来自中国科学院过程工程研究所、上海应用物理研究所、浙江大学、青海省海西州能源局、西安热工研究院有限公司、中广核光热技术(北京)有限公司、中国电建集团等科研院所、地方政府有关部门、高校以及相关企业的代表齐聚一堂,共同探讨熔盐储能产业未来,共话熔盐储能美好前景。
中国科学院过程工程研究所研究员、熔盐储能专业委员会主任段东平在会上回顾了自己从2012年起在青海省工作期间的重要收获,就是关注到了海西州有全球最大的锶资源矿产,并在海西州建成了全国第一条光热熔盐发电的商业生产线。这为他带领团队深度研发多面体钛酸锶和集成聚光模式去综合利用太阳能提供了宝贵的灵感。
段东平表示,这项颠覆性的聚光制氢/氧/电/热一体化技术,有望在一条生产线上把太阳光全利用率提高到80%,实现紫外线、可见光、红外线的综合利用,极大拓展熔盐储能对热的利用。据介绍,基于该技术的全球第一条聚光全解水制氢商业线正在攀枝花建设中,预计今年8月底建成、9月底投运。
中国科学院上海应用物理研究所研究员、熔盐储能专业委员会副秘书长唐忠锋介绍说,熔盐储能由于具有发电灵活,长时储能,安全可靠,供能稳定,友好并网,有效调峰,使用寿命长,环保安全,无地域限制,移植推广性高等系列优点,因而成为实现双碳战略的重要手段之一。
唐忠锋表示,未来熔盐储能技术有望在零碳园区、清洁供热、工业用热、化工采矿等领域的产业规模巨大。
青海省海西州能源局局长昂智介绍说,海西州太阳能资源丰富,州域内平均年总辐照度达到7000mJ/㎡以上,年日照小时数达3000~3500小时,可利用小时数达到2500小时以上,高于我国A类资源区的平均值,属于太阳能资源最丰富区。年风能可用时间达到3500~5000小时以上,拥有全国年利用小时数最高的风电场址,冷湖地区已建成大唐、中广核风电场年利用小时达到3300小时以上,海西清洁能源产业具有得天独厚的比较优势,发展潜力巨大,前景广阔。
根据国家“十四五”电力规划,海西已经建设了丁字口、羚羊、大灶火等750千伏输变电工程,形成州内750千伏骨干电网“日”字型环网;配套完善的330千伙输变电工程。据初步测算,柴达木盆地新能源理论装机容量可达32亿千瓦理论发电量达51200亿千瓦时,可开发建设新能源的半荒漠化土地土地面积约4.1万平方公里。
海西第一个千万千瓦级新能源产业集群架构顺利实现,初步形成了光伏、光热、风能发电和装备制造,电网建设多点发力,齐头并进,快速推进的发展格局,走出了一条具有海西特色的能源发展之路,电源+储能与工业和谐共生之路即将展开。
盐湖需要大量热能,可以建设塔式光热电站进行热电联产,既为盐湖工业提供大量热能,又为盐湖智能微电网系统提供电能,且都是绿色能源。昂智表示。“十五五”末期全州光热(熔盐储能)、电化学储能装机总规模将达到1200万千瓦其中光热(熔盐储能)561万千瓦、电化学储能 639万千瓦按这个量估计熔盐使用量约 50万吨熔盐,约15万吨锂,还需矾、硫等其它金属材料。
中广核光热技术(北京)有限公司储能所所长唐宪友表示,熔盐作为传热、储热介质在光热和储热领域具有广阔的发展潜力,太阳盐作为当前应用最为广泛的熔盐介质,仍存在高温腐蚀、低温冻堵、杂质堵塞等问题,影响光热项目安全性与稳定性。基于当前项目需求和光热技术未来发展趋势,光热、储热领域熔盐介质要以安全性、稳定性、经济性为目的,严格把控熔盐质量,推动熔盐降本,构建完善的质量管理和评价体系,同时积极推进新型熔盐的商业化应用,构建科研创新—产业协同—市场开发全套开发流程,促进光热及熔盐储热技术规模化、高质量发展。
西安热工研究院有限公司节能中心汽轮机灵活运行技术研究所所长王伟分析指出,截至2024年底,全国发电总装机容量达33.5亿千瓦,其中煤电装机11.9亿千瓦,占比35.7%,煤电仍以不到40%的装机提供约60%的发电量、70%的顶峰能力和近80%的调节能力,是电力安全保供的“压舱石”。 熔盐储热技术具有高安全、低成本、大规模、长寿命、易回收等特点,应用于提高煤电机组灵活性及高参数工业供汽等方面有独特的优势。
中国无机盐工业协会熔盐储能专业委员会秘书长武娜介绍说,在储能类型方面,主要可以分成机械储能(抽水蓄能、压缩空气储能等)、电化学储能(锂离子电池、液流电池等)、热储能(熔盐储能等)以及氢储能四类。其中,目前主流的储能方式依旧为抽水蓄能,但截至2024年上半年,抽水储能占比下降至55%以下。2023年底,抽水蓄能占储能总装机的60.5%,新型储能占比为38.4%,蓄冷蓄热占比为1.1%。
在熔盐的选择方面,硝酸盐具有熔点低、比热容大、热稳定性高、腐蚀性相对较低等优点,目前被广泛使用。与此同时,从成分构成来看,常见的熔盐品种有二元盐、三元盐等产品,目前在不同熔盐储能项目中均有应用。
武娜指出,熔盐储能作为一种新兴的长时储能方式,在新型储能赛道上具有明显优势:一是储能规模大:熔盐储热规模通常在几十兆瓦到几百兆瓦之间。二是储能时间长:熔盐储能可以实现单日10小时以上的储热能力。三是寿命长:熔盐储热项目寿命在25年左右,高于电化学储能寿命。四是环保安全:熔盐储能工作原理是将外界的能量储存于熔盐中产生蒸汽,通过蒸汽带动汽轮机发电,整个过程不产生污染排放。
浙江大学化学系教授陈卫祥介绍说,金属硫化物与石墨烯可以制备异质结构的复合材料,这种复合材料具有很好的电化学储锂或储钠性能。但作为锂离子电池或钠离子电池的负极的应用还存在一些问题,需要进一步改进。基于高熵概念的金属硫化物及其复合材料,为新型锂离子电池或钠离子电池的电极材料的研发提供了新的机遇和挑战。高熵电极材料的电化学储锂或储钠性能增强的机制还有待于进一步研究。高熵电极材料的方便的制备方法,尤其是可产业化应用的制备方法还需要进一步研发。
中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司高级工程师阮成武分析指出,随着传统化石能源日益枯竭及生态环境的不断恶化,可持续发展已成为全球共识,而储能技术则是新能源规模化发展的重要支撑。
储能是指将一种能量用相同或不同形式的能量储存起来,在某一时刻根据需要以特定的形式进行释放的过程。储热技术是以储热材料为媒介将太阳能光热、地热、工业余热、低品位废热等热能加以存储并在需要时释放的技术。熔盐储热技术是一种成熟的长时储能技术,在新能源发展中占据重要地位。它属于显热储热中的液体储热,通过将能量以热能形式存储在高温熔盐中,需用时释放,在光热发电、调峰辅助等领域潜力巨大。截至2024年底,我国建成光热发电装机达838.2 MW。
石家庄凤山化工有限公司总经理助理兼销售科科长魏建超表示,熔盐储能技术凭借其大规模长时储能优势,已成为能源领域的关键增长点。从长远来看,光热熔盐受国家政策和产出比影响,项目投资上会更冷静,但在储能方面因其独到之处和不可替代的作用,一些规划中的项目仍在逐步落地,而新的诸如电厂调峰,余热回收、压缩空气储能等项目都已崭露头角,示范性项目正在成为重点关注对象。
熔盐市场正处于规模化发展的临界点,政策支持、技术进步与市场需求有望推动行业进入快速增长期。预计到2030年,中国熔盐储能总投资规模将超2000亿元,同时应用场景拓展至工业余热回收、园区供暖等领域。
据青海盐湖沃锦储热技术有限公司销售部副部长李娟介绍,熔盐储能熔盐储热以“熔盐”作为储热介质进行能量储放的一种新型的高温储热技术,通过将太阳光、工业余热、谷电等能量转化为“热”能储存在熔盐储热罐中,并根据需要持续释放热量转化为高温蒸汽、热水、热风等。由于熔盐的一般运行温度为550℃,与最高效的蒸汽轮机非常匹配,因此通过熔盐储热进行发电也是太阳能光热电站最常用的选择。
南京南瑞继保电气有限公司系统规划部副经理张曼指出,我国作为全球最大的金属矿产资源消费国、生产国与进口国,战略性矿产资源供应形势趋紧。在青藏高原等偏远地区,电力供应不足已成为制约矿产开采的关键瓶颈。南瑞继保提出的以构网储能为核心的新能源电力系统一体化解决方案,有机结合构网储能、稳定协调控制系统、矿电协同调度系统、继电保护等关键设备,有效破解矿用新能源电力系统稳定经济运行难题,已在额济纳、拉果错盐湖提锂、凯鹏矿业铜矿等项目成功应用,为行业树立了优质样板。
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