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——儲能技術支撐能耗雙控多維一體實現綠色低碳發展

隨著近(jin)期各省2021年新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)（光伏、風電(dian)）規(gui)劃(hua)發(fa)展(zhan)實施(shi)計劃(hua)的逐步(bu)出臺，加上近(jin)期能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)耗總(zong)(zong)量和強度“雙控(kong)”措施(shi)的強力(li)展(zhan)開。“能(neng)(neng)耗雙控(kong)”，一般是指既(ji)控(kong)制(zhi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)耗強度（也稱單位(wei)GDP能(neng)(neng)耗，能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)在創造經濟(ji)產(chan)值時的利用效率），也控(kong)制(zhi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費總(zong)(zong)量。

針對“十(shi)四五”期間(jian)碳(tan)強(qiang)度下降18%的(de)約(yue)束性目標分解(jie)到地方并加以落實，按照(zhao)國(guo)家發改委上(shang)半年能(neng)(neng)耗“雙控(kong)”晴雨表(biao)的(de)預警(jing)，從9月(yue)份開始各(ge)地不同程度的(de)出現限制高耗能(neng)(neng)相關企業產能(neng)(neng)的(de)措(cuo)施(shi)(shi)，拉(la)閘限電是基于(yu)煤(mei)價(jia)上(shang)漲(zhang)因素，加上(shang)能(neng)(neng)耗“雙控(kong)”壓力，在(zai)進入(ru)供暖(nuan)季之前，采(cai)取(qu)一(yi)波(bo)強(qiang)控(kong)措(cuo)施(shi)(shi)，抓住中(zhong)秋、國(guo)慶雙節假期的(de)階段(duan)開展實施(shi)(shi)。

今年(nian)是“十四(si)五”開局(ju)之(zhi)年(nian)，也(ye)是國家對外宣示“碳(tan)(tan)(tan)達(da)峰、碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)和”雙碳(tan)(tan)(tan)目標(biao)(biao)政策(ce)加(jia)速啟動之(zhi)年(nian)。結合(he)中(zhong)央財經委第九(jiu)次會議明確提(ti)出，全面(mian)貫徹能(neng)源(yuan)(yuan)安全戰略，實(shi)現“碳(tan)(tan)(tan)達(da)峰”的關鍵期、窗(chuang)口期，構(gou)建(jian)清潔(jie)低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)安全高效的能(neng)源(yuan)(yuan)體系(xi)，控(kong)制(zhi)化(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)總(zong)量，著(zhu)力(li)提(ti)高利用效能(neng)，實(shi)施可再生能(neng)源(yuan)(yuan)替代行(xing)動，深化(hua)(hua)電(dian)力(li)體制(zhi)改(gai)革，構(gou)建(jian)以新能(neng)源(yuan)(yuan)為主體的新型電(dian)力(li)系(xi)統。實(shi)施重點行(xing)業領域(yu)(yu)(yu)減污降碳(tan)(tan)(tan)行(xing)動，工(gong)業領域(yu)(yu)(yu)要推進(jin)綠色制(zhi)造，建(jian)筑領域(yu)(yu)(yu)要提(ti)升節能(neng)標(biao)(biao)準，交通領域(yu)(yu)(yu)要加(jia)快(kuai)形成綠色低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)運輸方式(shi)。

高溫熔(rong)鹽(yan)新(xin)型儲能(neng)技術(shu)是來源(yuan)于大規模(mo)應用(yong)(yong)的光熱(re)發(fa)電技術(shu)領(ling)域的成熟安(an)全儲能(neng)方式(shi)，通過技術(shu)創(chuang)新(xin)、產業融合(he)、產業鏈整合(he)，開展(zhan)設(she)計(ji)適用(yong)(yong)于工業蒸汽供(gong)熱(re)、清潔供(gong)暖(nuan)領(ling)域新(xin)技術(shu)、燃煤機(ji)組大規模(mo)深度(du)調峰機(ji)組延壽的跨界應用(yong)(yong)，滿足化石能(neng)源(yuan)減少(shao)替代(dai)綠色低碳發(fa)展(zhan)需(xu)要(yao)。

圖1光熱(re)發電熔(rong)鹽儲能系統(tong)（摘自網絡）

光熱高溫熔鹽(yan)新型儲能技(ji)術作為可再生能源(yuan)新型儲能技(ji)術具(ju)備高安(an)全、低成本、大規模、長壽命、易回收等優勢特點(dian)。

表(biao)1熔鹽(yan)儲能(neng)技術和(he)化(hua)學儲能(neng)技術特征對比(bi)

針對新(xin)(xin)型儲(chu)(chu)能(neng)技術的開發應(ying)用從(cong)(cong)單一(yi)電網調峰線(xian)性思維(wei)向(xiang)(xiang)源、網、荷、儲(chu)(chu)多維(wei)一(yi)體(ti)(ti)(ti)化思維(wei)轉(zhuan)變；從(cong)(cong)以構(gou)建新(xin)(xin)能(neng)源為(wei)主體(ti)(ti)(ti)的新(xin)(xin)型電力系(xi)統思維(wei)，向(xiang)(xiang)構(gou)建清潔低碳安全高效的能(neng)源體(ti)(ti)(ti)系(xi)綜(zong)合思維(wei)轉(zhuan)變。

一(yi)維(wei)思考(kao)是(shi)僅(jin)僅(jin)站在目前(qian)電(dian)網本(ben)身的(de)(de)(de)難(nan)題考(kao)慮(lv)，如何(he)利用熔鹽(yan)新(xin)(xin)(xin)型儲能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)術應用更多的(de)(de)(de)作為（工(gong)業）用戶側可(ke)控負荷，解決新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源配置(zhi)儲能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)比例(li)要求和消納新(xin)(xin)(xin)增(zeng)新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源難(nan)題，這(zhe)個是(shi)熔鹽(yan)新(xin)(xin)(xin)型儲能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)術最低(di)價值(zhi)或者(zhe)叫基(ji)礎價值(zhi)；基(ji)于它是(shi)作為目前(qian)在光(guang)熱發電(dian)領域被證實的(de)(de)(de)最成熟技(ji)術路徑。

圖2單(dan)一電網思維示意圖（圖片摘自網絡）

根據《國(guo)網(wang)能源(yuan)研(yan)究院(yuan)》的研(yan)究結果，針對(dui)新(xin)能源(yuan)發電(dian)量占(zhan)比超過(guo)10%之后的成長，每增長5個百分點的間(jian)歇性(xing)、波(bo)動(dong)性(xing)、不(bu)可精準預測的新(xin)能源(yuan)發電(dian)量，就會給電(dian)力系統帶來(lai)消(xiao)(xiao)(xiao)納成本(ben)8.8分/kwh；按照(zhao)國(guo)家2030年前“碳(tan)達峰”目標要(yao)求(qiu)，屆時新(xin)能源(yuan)消(xiao)(xiao)(xiao)費(fei)占(zhan)比超過(guo)25%的比例下，是現在比例上(shang)(shang)再增加15%以上(shang)(shang)的發電(dian)量消(xiao)(xiao)(xiao)費(fei)占(zhan)比，也就是意味著(zhu)會帶來(lai)消(xiao)(xiao)(xiao)納成本(ben)不(bu)低(di)于0.264元/kwh的相關成本(ben)。

如果(guo)針對(dui)新能(neng)源(yuan)的增長的儲(chu)能(neng)比例由目(mu)前的10%，逐步提高到(dao)30%左(zuo)右后，全部(bu)或者其(qi)中50%以(yi)上(shang)的儲(chu)能(neng)占比，采用用戶側可控負荷熔鹽(yan)儲(chu)能(neng)后直接工(gong)業清潔熱利用，將會是最有(you)效的解決措施(shi)。

二(er)維思考(kao)是綠色可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源替(ti)代行動，通過新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源增(zeng)長新增(zeng)熔鹽儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)與(yu)化石能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源燃煤燃氣鍋(guo)爐的減(jian)少(shao)或融合(he)利用，有效(xiao)降低化石能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗總量(liang)。從新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源增(zeng)長和化石能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源減(jian)少(shao)雙軌發展，向新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源配置儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)與(yu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗減(jian)少(shao)直接利用實(shi)現增(zeng)減(jian)掛鉤。

圖3熔(rong)鹽儲能(neng)能(neng)源站二維(wei)節點構想（摘自網絡）

讓熔鹽儲能(neng)技術為(wei)負荷側綠色(se)(se)電(dian)(dian)能(neng)替代加速(su)工業電(dian)(dian)氣化，又能(neng)作為(wei)可(ke)控負荷在新(xin)能(neng)源大(da)發時段消納(na)(na)更大(da)電(dian)(dian)量，從在網上儲電(dian)(dian)到儲電(dian)(dian)轉熱下網，減少電(dian)(dian)網擁擠難(nan)(nan)題(ti)，解決電(dian)(dian)網消納(na)(na)調峰難(nan)(nan)題(ti)的同(tong)時，為(wei)工業用(yong)戶提供(gong)綠色(se)(se)清潔熱源的低碳(tan)發展路徑。

針對二維思考的方式，重(zhong)點是(shi)把目前以(yi)電(dian)網(wang)側(ce)(ce)、電(dian)源(yuan)側(ce)(ce)為(wei)(wei)重(zhong)點考慮調(diao)峰(feng)消納難題(ti)的部(bu)分，稍作思想的轉變，放(fang)到以(yi)用戶側(ce)(ce)儲能(neng)的方式作為(wei)(wei)可控負(fu)荷，來平衡不穩定的新能(neng)源(yuan)間歇性難題(ti)。

參(can)考2021年1-8月份(fen)的(de)(de)發(fa)電(dian)(dian)利(li)(li)(li)用(yong)(yong)(yong)小(xiao)(xiao)時數來看(kan)，燃(ran)煤(mei)火電(dian)(dian)機組日均利(li)(li)(li)用(yong)(yong)(yong)小(xiao)(xiao)時數為12.45小(xiao)(xiao)時，風力發(fa)電(dian)(dian)約(yue)為6.25小(xiao)(xiao)時，光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)約(yue)為3.73小(xiao)(xiao)時；可(ke)以看(kan)出(chu)最大的(de)(de)問題是(shi)光(guang)(guang)伏的(de)(de)發(fa)電(dian)(dian)都基本上主要(yao)(yao)集中(zhong)在11:30-15:30中(zhong)午(wu)的(de)(de)4個小(xiao)(xiao)時范圍內，特別是(shi)此間相對集中(zhong)的(de)(de)光(guang)(guang)伏大發(fa)時段，必須要(yao)(yao)想盡一(yi)切(qie)辦法把這個4個小(xiao)(xiao)時左(zuo)右(you)的(de)(de)寶貴的(de)(de)光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)量利(li)(li)(li)用(yong)(yong)(yong)熔(rong)鹽儲能(neng)技術(shu)，作(zuo)為用(yong)(yong)(yong)戶側可(ke)控(kong)(kong)負荷進(jin)行(xing)高(gao)效(xiao)儲存直接熱(re)利(li)(li)(li)用(yong)(yong)(yong)，替代(dai)工業領域的(de)(de)燃(ran)煤(mei)燃(ran)氣鍋爐，把目前工業蒸汽(qi)的(de)(de)絕(jue)大部分用(yong)(yong)(yong)熱(re)全部利(li)(li)(li)用(yong)(yong)(yong)這一(yi)部分新(xin)能(neng)源儲能(neng)的(de)(de)機會進(jin)行(xing)增減掛(gua)鉤，實(shi)施綠色電(dian)(dian)能(neng)替代(dai)，且(qie)作(zuo)為可(ke)控(kong)(kong)可(ke)調負荷平衡新(xin)能(neng)源高(gao)比例增長的(de)(de)電(dian)(dian)力電(dian)(dian)量。熔(rong)鹽儲能(neng)技術(shu)作(zuo)為可(ke)控(kong)(kong)、快速(su)及時消納新(xin)能(neng)源光(guang)(guang)伏電(dian)(dian)量的(de)(de)有效(xiao)措(cuo)施，將(jiang)會給新(xin)型電(dian)(dian)力系統提(ti)供最佳儲能(neng)保(bao)障(zhang)措(cuo)施。

三維思考是(shi)跳出電(dian)(dian)網不以(yi)電(dian)(dian)為中(zhong)心的(de)角度，重點考慮智慧綜合(he)能(neng)源體(ti)系的(de)思維下，從綠色電(dian)(dian)能(neng)替(ti)代(dai)實(shi)(shi)現電(dian)(dian)氣化(hua)新時(shi)代(dai)，促進消納可再生能(neng)源利用(yong)，從綜合(he)能(neng)源體(ti)系的(de)角度，結合(he)冷(leng)熱(re)(re)(re)電(dian)(dian)多能(neng)互補，增加熱(re)(re)(re)泵提高節能(neng)綜合(he)能(neng)效(xiao)，熔鹽儲能(neng)技(ji)術(shu)不僅(jin)僅(jin)可以(yi)輸出熱(re)(re)(re)能(neng)，還(huan)可以(yi)輸出電(dian)(dian)能(neng)、制(zhi)冷(leng)、余熱(re)(re)(re)綜合(he)利用(yong)，作為能(neng)源互聯網的(de)中(zhong)心節點，實(shi)(shi)現更大(da)規模安全儲能(neng)的(de)目標，逐(zhu)步從電(dian)(dian)力平衡的(de)角色，轉(zhuan)變為能(neng)源體(ti)系平衡的(de)角色。

針對新型電力系(xi)統的(de)(de)治(zhi)(zhi)理模式，我(wo)們(men)可以(yi)參考黃河(he)水(shui)的(de)(de)治(zhi)(zhi)理方式，在傳說中的(de)(de)上古時期(qi)到春秋戰國，華夏先輩們(men)基本采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)都(dou)是“疏(shu)通為主，圍堵為輔”的(de)(de)策略，比(bi)如著名的(de)(de)“大(da)禹治(zhi)(zhi)水(shui)”，大(da)禹所采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)方法，就(jiu)是沿著低洼的(de)(de)地勢，動(dong)用(yong)(yong)大(da)量人力開挖(wa)河(he)道(dao)，讓(rang)黃河(he)沿著既(ji)定水(shui)道(dao)順勢進入大(da)海。

圖4綜合能源體系多維構想（摘自網絡）

作為新型能(neng)源(yuan)體(ti)系(xi)(xi)來(lai)講，特別是電力(li)應用的(de)(de)“大海”就(jiu)(jiu)是工業體(ti)系(xi)(xi)，新能(neng)源(yuan)“光伏”大發的(de)(de)中午時段，就(jiu)(jiu)好比(bi)兇(xiong)猛的(de)(de)黃河之(zhi)水(shui)，來(lai)勢(shi)洶洶勢(shi)不可(ke)擋，更(geng)不可(ke)能(neng)存到(dao)水(shui)庫里了，一定要(yao)及時疏導就(jiu)(jiu)近消納(na)，熔鹽(yan)儲能(neng)技術的(de)(de)強大消納(na)能(neng)力(li)正是新能(neng)源(yuan)電量的(de)(de)大海，只要(yao)工業體(ti)系(xi)(xi)的(de)(de)正常運轉，就(jiu)(jiu)可(ke)以更(geng)大規模的(de)(de)消納(na)更(geng)大電量。研究黃河治水(shui)之(zhi)智，解(jie)決新能(neng)源(yuan)高比(bi)例(li)增長的(de)(de)能(neng)源(yuan)體(ti)系(xi)(xi)治理難題，構建以新能(neng)源(yuan)為主題的(de)(de)新型低碳能(neng)源(yuan)體(ti)系(xi)(xi)。

四維(wei)思考是(shi)熔鹽(yan)新型儲能(neng)技(ji)術帶(dai)動傳統(tong)相關產(chan)業(ye)新業(ye)態轉(zhuan)(zhuan)型高質量發展(zhan)；熔鹽(yan)新型儲能(neng)技(ji)術，不(bu)僅僅能(neng)夠(gou)帶(dai)動熔鹽(yan)儲熱新材料產(chan)業(ye)的轉(zhuan)(zhuan)型高質量發展(zhan)，同(tong)時(shi)作(zuo)為(wei)大規模應用(yong)到(dao)熱能(neng)裝備、金屬鋼罐(guan)、換熱系(xi)統(tong)、壓力容(rong)器、電(dian)加熱系(xi)統(tong)等傳統(tong)制造業(ye)的新業(ye)態升級(ji)轉(zhuan)(zhuan)型，更可(ke)以(yi)解決全(quan)國因(yin)禁煤(mei)后的相關傳統(tong)鍋(guo)爐企業(ye)的升級(ji)轉(zhuan)(zhuan)型發展(zhan)。

圖5能源低碳(tan)裝備轉(zhuan)型儲能示意圖（摘(zhai)自網絡）

還(huan)能(neng)夠(gou)帶(dai)動(dong)(dong)電(dian)(dian)加熱器、電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)工(gong)、電(dian)(dian)力(li)建設等(deng)相關行(xing)業的再一次發展轉型新(xin)賽道，為推動(dong)(dong)世(shi)界能(neng)源裝備(bei)最大規模(mo)的產(chan)業鏈發展向最大低(di)碳嶄(zhan)新(xin)能(neng)源裝備(bei)制(zhi)造(zao)強國轉變的市場機遇。

五維(wei)思考是助力實現能(neng)源結構快速轉型，特別針對燃煤機組(zu)的低碳(tan)零碳(tan)發(fa)展路徑，提供最(zui)佳解(jie)決方案。

基于我國的北方(fang)地區冬季供(gong)暖需(xu)求的現實，能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)結(jie)構煤為主(zhu)需(xu)要長(chang)期伴隨，采用(yong)熔鹽儲(chu)能(neng)技術針(zhen)對新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)增(zeng)長(chang)的儲(chu)能(neng)比(bi)例(li)(li)(li)增(zeng)長(chang)作為可控消納(na)負荷為主(zhu)，同(tong)時透(tou)過同(tong)比(bi)例(li)(li)(li)增(zeng)長(chang)的模(mo)式，逐步向非(fei)供(gong)暖季燃(ran)煤機(ji)組大(da)比(bi)例(li)(li)(li)關停的方(fang)向邁進；用(yong)電(dian)晚高峰頂峰電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)的難(nan)題全部由(you)抽水蓄能(neng)和(he)燃(ran)氣機(ji)組為主(zhu)的路徑(jing)來解決，不管(guan)是(shi)從(cong)規模(mo)和(he)壽命，靈活性的速(su)度和(he)安全考慮，也(ye)就是(shi)在非(fei)供(gong)暖季時段的電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)主(zhu)要以新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)為主(zhu)。

圖6燃煤電廠零碳發展思維重構（摘自(zi)網絡）

供暖(nuan)季(ji)的特(te)殊時(shi)期，需要考慮燃(ran)煤(mei)機組的重新(xin)啟動(dong)，一是平(ping)抑新(xin)增供熱負荷的難題(ti)(ti)，同(tong)時(shi)平(ping)抑新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)發電量驟降(jiang)的現(xian)實問題(ti)(ti)，采用新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)與燃(ran)煤(mei)、燃(ran)氣耦合運行(xing)的方式，用戶側儲能(neng)(neng)發揮(hui)更大(da)比例消納新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)的功(gong)能(neng)(neng)，從(cong)而解(jie)決供暖(nuan)季(ji)負荷增加，主(zhu)力新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)出(chu)力下降(jiang)，電源(yuan)和負荷矛(mao)盾加大(da)的難題(ti)(ti)。

伴隨(sui)著(zhu)能(neng)源(yuan)“四個(ge)(ge)革(ge)命、一個(ge)(ge)合作”工作開展(zhan)，加速邁進綠色低碳新(xin)時代、新(xin)業態、新(xin)發展(zhan)理念，加速構建(jian)(jian)清潔低碳安全高效的(de)能(neng)源(yuan)體(ti)系(xi)；大力推動光熱熔(rong)鹽(yan)新(xin)型儲能(neng)技術在(zai)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)側(ce)、電(dian)(dian)(dian)網側(ce)、負荷(he)側(ce)、綜合能(neng)源(yuan)體(ti)系(xi)中的(de)更大規模利用(yong)，控制(zhi)化(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)總量；與新(xin)能(neng)源(yuan)跨越式發展(zhan)的(de)儲能(neng)要(yao)求，透過創(chuang)新(xin)、智慧(hui)、數字(zi)化(hua)(hua)技術的(de)應用(yong)，著(zhu)力提高利用(yong)效能(neng)，實(shi)施可再生能(neng)源(yuan)替代行動；從多(duo)維一體(ti)角度(du)深(shen)化(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)力體(ti)制(zhi)改革(ge)，共同攜手構建(jian)(jian)以新(xin)能(neng)源(yuan)為(wei)主體(ti)的(de)新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統。

加(jia)快用戶側(ce)可(ke)控(kong)(kong)負荷儲能(neng)(neng)應用與傳統化石能(neng)(neng)源增減掛鉤，加(jia)速(su)綠色電能(neng)(neng)替代，助力解決能(neng)(neng)耗雙控(kong)(kong)難題，實(shi)現(xian)能(neng)(neng)源雙碳目標(biao)落地。

注：本文由山西常晟新能源科技王工（13810518839）供稿，歡迎行業朋友聯系交流。