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----熔鹽儲能供熱和發電促進風電光伏消納電網調峰工業園區低碳綠色清潔供熱高質量發展

為深入貫(guan)徹落實習近平總書記在二十大(da)報告中提出,推動綠色發展,促(cu)進(jin)人與(yu)自然(ran)和諧共生指示精神，積極穩妥推進(jin)碳(tan)達峰(feng)碳(tan)中和，立(li)足我(wo)國能(neng)源資源稟(bing)賦，堅持(chi)先立(li)后破，有(you)計劃(hua)分步(bu)驟實施碳(tan)達峰(feng)行動，深入推進(jin)能(neng)源革命，加(jia)強煤炭清潔高效利(li)用，加(jia)快規劃(hua)建設新型能(neng)源體(ti)系，積極參(can)與(yu)應對氣候(hou)變化(hua)全球(qiu)治理。

隨著以風電、光伏為代表的新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)高(gao)速發(fa)展，在(zai)構建(jian)新(xin)型能(neng)源(yuan)(yuan)體系(xi)中(zhong)發(fa)揮越來越重要的作用。圍繞新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)展的難點、堵點問題，突出表現(xian)在(zai)電力(li)系(xi)統對大規模高(gao)比例新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)接網消納(na)的適(shi)應(ying)性(xing)不足、全社會(hui)綠(lv)色消費意識不強、新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)與其他領域融合發(fa)展不夠等(deng)方面，新(xin)時代新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)高(gao)比例、高(gao)質量(liang)發(fa)展促進(jin)構建(jian)新(xin)型能(neng)源(yuan)(yuan)體系(xi)建(jian)設。

利用熔(rong)鹽熱(re)(re)能(neng)儲存發(fa)電也是一種電力儲存技(ji)術(shu)。其基本概念是當可再生能(neng)源(yuan)導致(zhi)電力過剩時(shi)，將電能(neng)轉(zhuan)化為(wei)熱(re)(re)能(neng)，以熱(re)(re)能(neng)的形式暫(zan)時(shi)儲存起(qi)來(lai)，優先提(ti)供穩定蒸汽為(wei)工業企業提(ti)供清潔綠色低碳熱(re)(re)源(yuan)，也可以在電力需(xu)(xu)求(qiu)增加時(shi)，需(xu)(xu)要時(shi)再轉(zhuan)化為(wei)電能(neng)供應(ying)電力頂峰(feng)和爬坡，實(shi)現(xian)可再生能(neng)源(yuan)儲能(neng)調峰(feng)能(neng)力。

圖1風(feng)電光伏(fu)耦合熔鹽儲能供(gong)熱和(he)發(fa)電示范（網絡圖片）

化學儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)合適規模是中小(xiao)儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)容(rong)量（最高100MW），儲(chu)(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)時間(jian)最長(chang)為(wei)幾(ji)小(xiao)時。熔(rong)鹽熱(re)能(neng)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)、抽(chou)水(shui)蓄(xu)能(neng)和(he)(he)氫(qing)能(neng)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)夠存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)比電(dian)(dian)池(chi)更大的(de)(de)容(rong)量（100-1000MW）。抽(chou)水(shui)蓄(xu)能(neng)夜間(jian)剩(sheng)余電(dian)(dian)的(de)(de)可(ke)用存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)時間(jian)估(gu)計為(wei)數(shu)(shu)小(xiao)時至數(shu)(shu)天(tian)(tian)，熱(re)能(neng)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)為(wei)數(shu)(shu)小(xiao)時至數(shu)(shu)天(tian)(tian)，氫(qing)儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)為(wei)數(shu)(shu)天(tian)(tian)至數(shu)(shu)周。熔(rong)鹽儲(chu)(chu)(chu)(chu)熱(re)、抽(chou)水(shui)蓄(xu)能(neng)和(he)(he)儲(chu)(chu)(chu)(chu)氫(qing)被(bei)認為(wei)適合長(chang)期儲(chu)(chu)(chu)(chu)存(cun)(cun)(cun)(cun)大量電(dian)(dian)力。另一方面，存(cun)(cun)(cun)(cun)在抽(chou)水(shui)蓄(xu)能(neng)大壩(ba)建設場(chang)地難以(yi)獲得、氫(qing)氣(qi)成本高的(de)(de)擔憂等(deng)問題(ti)，因為(wei)該技術仍處于開發(fa)階段。同(tong)時，利用熱(re)能(neng)儲(chu)(chu)(chu)(chu)存(cun)(cun)(cun)(cun)發(fa)電(dian)(dian)具有(you)良好的(de)(de)特點：其系統能(neng)夠長(chang)期儲(chu)(chu)(chu)(chu)存(cun)(cun)(cun)(cun)大量電(dian)(dian)力，并且(qie)可(ke)以(yi)利用現有(you)技術建造(zao)，同(tong)時具有(you)適度的(de)(de)地域(yu)限制(zhi)，最大的(de)(de)優(you)勢就是可(ke)以(yi)實現燃(ran)煤燃(ran)氣(qi)鍋爐(lu)的(de)(de)綠(lv)色電(dian)(dian)能(neng)替代(dai)，為(wei)實現碳(tan)達(da)峰碳(tan)中和(he)(he)目標愿景，特別是工(gong)業蒸汽園區(qu)用戶的(de)(de)低碳(tan)發(fa)展提供(gong)新(xin)舊動能(neng)轉換(huan)。

在(zai)顯熱(re)儲熱(re)方面，熔鹽儲熱(re)已(yi)經(jing)在(zai)聚光太陽能發(fa)電中得到實際應(ying)用。用于蓄熱(re)的熔鹽常(chang)采(cai)用硝(xiao)酸鈉(na)（60%）和硝(xiao)酸鉀（40%）的混(hun)合物(wu)。

圖2光伏(fu)電(dian)站耦(ou)合熔(rong)鹽儲能供熱和(he)發電(dian)示意圖（網絡(luo)圖片）

作(zuo)為未來超大規模(mo)風(feng)電(dian)(dian)、光(guang)伏電(dian)(dian)站大規模(mo)存儲系統的可行應用，圖(tu)2顯示(shi)了(le)熔鹽儲能與光(guang)伏電(dian)(dian)站共置的典(dian)型示(shi)意圖(tu)。必須注意的是，實際占地面積（100MWe x 8hrs=800MWhe）占集裝箱式化學儲能鋰離子電(dian)(dian)池土地面積的三(san)分之一，與電(dian)(dian)源轉換(huan)器(qi)堆(dui)疊（即(ji)電(dian)(dian)-熱-電(dian)(dian)范(fan)圍）。

由(you)于風光等(deng)新能源具有隨機(ji)性和(he)波動性特點，無法獨立支撐(cheng)(cheng)用(yong)電負荷穩定運行需求，在風光大(da)規模(mo)、高比例發展(zhan)的(de)同(tong)時(shi)，必(bi)須相應配置消(xiao)納(na)、儲能和(he)調(diao)峰能力，尤其是近(jin)中(zhong)期需要充分(fen)發揮煤(mei)電機(ji)組的(de)調(diao)峰調(diao)頻等(deng)支撐(cheng)(cheng)作(zuo)用(yong)。以沙漠(mo)、戈壁、荒漠(mo)地區為重(zhong)點建設大(da)型風電光伏基地，無論是本地消(xiao)納(na)還是外(wai)送消(xiao)納(na)，目前條件下(xia)離(li)不開煤(mei)電的(de)支撐(cheng)(cheng)。

為確保沙(sha)漠(mo)、戈壁(bi)、荒漠(mo)化(hua)地區風電(dian)(dian)光伏(fu)(fu)基地高效利用，需要堅持源(yuan)(yuan)(yuan)、網、荷協同(tong)發(fa)(fa)展，明(ming)確項目利用率及消納方(fang)向，推動新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)與其他(ta)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)、儲能(neng)(neng)協調(diao)建(jian)設(she)，實現(xian)沙(sha)漠(mo)、戈壁(bi)、荒漠(mo)化(hua)地區為重點的大型風電(dian)(dian)光伏(fu)(fu)基地與配套電(dian)(dian)網、消納、儲能(neng)(neng)及分布式調(diao)相機(ji)同(tong)步(bu)(bu)規劃、同(tong)步(bu)(bu)建(jian)設(she)、同(tong)步(bu)(bu)投運。推動煤炭和新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)優化(hua)組合既是我國能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)(fa)展目標(biao)和現(xian)實結合的需要，也(ye)是風光新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技術特(te)點和發(fa)(fa)展階段的客(ke)觀(guan)要求。

圖(tu)3風電光伏熔鹽儲能供(gong)熱示意(yi)圖(tu)（網(wang)絡圖(tu)片）

綜合考(kao)慮(lv)工業園區(qu)燃煤、燃氣(qi)鍋爐的關停，可再生(sheng)能(neng)源清潔供熱替(ti)代、新能(neng)源低碳電能(neng)替(ti)代、北方地(di)區(qu)清潔供暖等多形式(shi)多模式(shi)本(ben)地(di)化(hua)(hua)消納，是促進(jin)地(di)方經濟發(fa)展實現碳排放雙控目標有(you)效(xiao)措施。新能(neng)源增長和化(hua)(hua)石能(neng)源的減少(shao)，通過(guo)熔鹽儲能(neng)實現增減掛鉤(gou)，每(mei)增加200MW風電光伏配套熔鹽儲能(neng)，可有(you)效(xiao)替(ti)代50t/h燃煤燃氣(qi)鍋爐的綠(lv)(lv)色(se)電能(neng)替(ti)代，實現園區(qu)清潔化(hua)(hua)、低碳化(hua)(hua)、綠(lv)(lv)色(se)化(hua)(hua)新舊動能(neng)轉換(huan)。

典型案例：

為構建新能源+產(chan)業的就地消納綠色發展模式(shi)，內蒙古電投(tou)能源股份有限公司(si)(si)（簡稱(cheng)“公司(si)(si)”）擬(ni)注(zhu)冊(ce)成立子公司(si)(si)開魯電投(tou)智(zhi)慧(hui)能源有限公司(si)(si)開展內蒙古通遼開魯生(sheng)物醫藥開發區(qu)源網荷儲一體化及園(yuan)區(qu)綠色供(gong)電項目。

開魯生物醫(yi)藥開發(fa)區源網荷儲一(yi)(yi)體化項目由電規(gui)總院(yuan)規(gui)劃(hua)設計，電源側(ce)規(gui)劃(hua)建設400兆瓦(wa)(wa)風電、150兆瓦(wa)(wa)集中式光伏，負荷側(ce)規(gui)劃(hua)建設400兆瓦(wa)(wa)電加(jia)熱熔鹽(yan)儲熱系統、配套(tao)建設220千伏變(bian)電站，園(yuan)區供熱系統、一(yi)(yi)體化調度平臺(tai)，項目總投資(zi)42.6億(yi)元。

落實2030年前(qian)碳達峰(feng)行(xing)動方案技術，推進熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)(neng)供熱(re)(re)和發電示(shi)范(fan)應用，以可(ke)再生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)(neng)消(xiao)納儲(chu)能(neng)(neng)(neng)供熱(re)(re)源(yuan)網荷儲(chu)一體化示(shi)范(fan)應用，實現(xian)園(yuan)區新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)增長和化石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)減(jian)少熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)(neng)增減(jian)掛鉤，綠色(se)電能(neng)(neng)(neng)替代(dai)燃煤燃氣鍋(guo)爐碳排放(fang)雙控，為園(yuan)區構建新型(xing)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)體系實現(xian)新舊動能(neng)(neng)(neng)轉換新時(shi)代(dai)高質量發展目標。