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近年來，隨著我國新能源發電規模持續快速增長，新型儲能進入大規模發展期。“十四五”以來，新增新型儲能裝機直接推動經濟投資超過1000億元，有力支撐能源電力發展，成為中國經濟發展新動能。

今年的(de)《政(zheng)府工(gong)(gong)作報告(gao)》提(ti)出，加強大(da)型風電(dian)光伏基地和外送通(tong)道建設(she)，推(tui)動分布式能(neng)源開發(fa)利用(yong)，提(ti)高電(dian)網對清(qing)潔(jie)能(neng)源的(de)接納、配置和調控(kong)能(neng)力，發(fa)展(zhan)新型儲能(neng)，促進(jin)(jin)綠電(dian)使用(yong)和國際(ji)互(hu)認，發(fa)揮煤(mei)炭、煤(mei)電(dian)兜(dou)底作用(yong)，確保(bao)經濟社會發(fa)展(zhan)用(yong)能(neng)需(xu)求。這(zhe)是(shi)我國首次將“發(fa)展(zhan)新型儲能(neng)”寫進(jin)(jin)政(zheng)府工(gong)(gong)作報告(gao)。

儲能發展現狀

我國出(chu)臺了一系列(lie)相關政策，促(cu)進(jin)和(he)(he)鼓勵儲(chu)能(neng)項(xiang)目(mu)開發建設。“十四五”規劃和(he)(he)2035年遠景目(mu)標(biao)綱要提(ti)出(chu)，加(jia)快抽水蓄能(neng)電站建設和(he)(he)新(xin)型(xing)儲(chu)能(neng)技術規模(mo)化(hua)應(ying)用。2022年1月，國家發展改革委和(he)(he)國家能(neng)源局聯合印發的《“十四五”新(xin)型(xing)儲(chu)能(neng)發展實施方案》提(ti)出(chu)，到(dao)2025年，新(xin)型(xing)儲(chu)能(neng)由商業化(hua)初期步入規模(mo)化(hua)發展階(jie)段，具備大規模(mo)商業化(hua)應(ying)用條件；到(dao)2030年，新(xin)型(xing)儲(chu)能(neng)全面市場化(hua)發展。

國家(jia)能源局數據顯示(shi)，截至2023年底，全國已經建成投運新型儲能項目累計裝(zhuang)機規模達3139萬千(qian)瓦(wa)/6687萬千(qian)瓦(wa)時，平均儲能時長2.1小時。2023年新增裝(zhuang)機規模約2260萬千(qian)瓦(wa)/4870萬千(qian)瓦(wa)時，較2022年底增長超過260%。

按照存儲(chu)(chu)介質的(de)(de)不同，儲(chu)(chu)能(neng)(neng)賽道的(de)(de)技術路徑可(ke)分為(wei)新型儲(chu)(chu)能(neng)(neng)和(he)傳統儲(chu)(chu)能(neng)(neng)，其中(zhong)傳統儲(chu)(chu)能(neng)(neng)以(yi)抽水(shui)蓄(xu)能(neng)(neng)為(wei)代表(biao)，適合(he)大電網的(de)(de)能(neng)(neng)量調配(pei)，而建(jian)設周期短(duan)、選址(zhi)靈活、響(xiang)應(ying)速度快的(de)(de)新型儲(chu)(chu)能(neng)(neng)，則更適合(he)給以(yi)風電光(guang)伏為(wei)代表(biao)的(de)(de)可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源項目(mu)做配(pei)套，比如說，熔鹽儲(chu)(chu)能(neng)(neng)。

熔鹽儲熱系統

熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)儲(chu)熱(re)(re)(re)(儲(chu)能)技術是(shi)一(yi)種先進的熱(re)(re)(re)能儲(chu)存系統。其核心原(yuan)理是(shi)將熱(re)(re)(re)能儲(chu)存在高(gao)溫熔(rong)化的鹽(yan)(yan)(yan)溶液(ye)中，以供后續轉化為電(dian)力或熱(re)(re)(re)能，具有理論成本(ben)低、工作溫度高(gao)、環(huan)境友好等特點。一(yi)個熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)儲(chu)熱(re)(re)(re)項目的關鍵(jian)部分包括冷(leng)/熱(re)(re)(re)鹽(yan)(yan)(yan)儲(chu)罐、電(dian)加(jia)熱(re)(re)(re)器(qi)、換(huan)熱(re)(re)(re)器(qi)以及配(pei)套的汽輪機等組(zu)件(jian)。詳見下圖。

在(zai)充電階段，電加熱(re)(re)(re)器使用外部電力(li)產生熱(re)(re)(re)能，用以(yi)加熱(re)(re)(re)鹽(yan)溶液，將(jiang)(jiang)其升溫(wen)至(zhi)高(gao)(gao)溫(wen)狀態，通(tong)(tong)常(chang)可達600攝氏度。熔鹽(yan)儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)系統儲(chu)(chu)能媒介(jie)通(tong)(tong)常(chang)是一種含(han)有鉀和硝酸鈉的混合物，具有良好(hao)的熱(re)(re)(re)特性和長壽命，不僅(jin)可以(yi)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下儲(chu)(chu)存大量(liang)熱(re)(re)(re)能，還具有環保性，不會(hui)泄漏或(huo)對環境(jing)造成危害(hai)。在(zai)放電階段，高(gao)(gao)溫(wen)的熔鹽(yan)通(tong)(tong)過(guo)熱(re)(re)(re)交換(huan)器將(jiang)(jiang)熱(re)(re)(re)能傳遞給流體介(jie)質，通(tong)(tong)常(chang)是高(gao)(gao)溫(wen)油(you)。該(gai)介(jie)質隨后被用于產生高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓蒸汽(qi)，以(yi)驅動汽(qi)輪機(ji)來生產電力(li)。同(tong)時(shi)，冷卻的熔鹽(yan)則被泵回冷鹽(yan)儲(chu)(chu)罐，準備好(hao)參(can)與(yu)到下次儲(chu)(chu)能過(guo)程當(dang)中。

理論上，熔鹽儲熱是一種高(gao)效且環保(bao)的(de)(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)儲存(cun)系統(tong)，能(neng)夠供(gong)(gong)(gong)熱的(de)(de)(de)(de)特性(xing)使(shi)其從其他儲能(neng)技術中脫穎而出。它可以(yi)用于(yu)(yu)電力(li)領域，直接供(gong)(gong)(gong)應高(gao)溫蒸汽以(yi)發(fa)電，也(ye)可以(yi)直接為工(gong)業(ye)園(yuan)區供(gong)(gong)(gong)熱以(yi)及高(gao)壓蒸汽，有(you)助于(yu)(yu)減少工(gong)業(ye)對化石燃料的(de)(de)(de)(de)依賴，降低碳(tan)排放。該技術具有(you)廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)應用前(qian)景(jing)，有(you)望(wang)為能(neng)源(yuan)行業(ye)的(de)(de)(de)(de)可持續發(fa)展(zhan)提供(gong)(gong)(gong)有(you)力(li)支持。

由于(yu)熔(rong)鹽儲能(neng)(neng)(neng)獨(du)特的(de)儲熱(re)能(neng)(neng)(neng)力，其應用(yong)場景與(yu)當下主流的(de)電(dian)化學儲能(neng)(neng)(neng)略有差(cha)異。近年來，熔(rong)鹽儲熱(re)技術(shu)開始(shi)在多個(ge)(ge)領域嶄露頭角，如光熱(re)電(dian)站、火(huo)電(dian)靈(ling)活性改造(zao)、工業(ye)余(yu)熱(re)回收、蓄熱(re)空調、城市供熱(re)等。其中，以太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)光熱(re)發電(dian)與(yu)火(huo)電(dian)靈(ling)活性改造(zao)這兩個(ge)(ge)領域的(de)推廣應用(yong)最為(wei)廣泛，部分(fen)項目已實現商業(ye)化運行(xing)。

熔鹽儲熱主要設備

█熔融鹽

熔(rong)(rong)(rong)(rong)融鹽是熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽儲熱技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)核心，它(ta)是在高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)條件下呈熔(rong)(rong)(rong)(rong)化狀態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽類(lei)。通常(chang)情況下指(zhi)無機鹽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)化體，包括(kuo)(kuo)一(yi)系列(lie)常(chang)見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽類(lei)，如(ru)NaNO3、KNO3、Ca(NO3)2、Na2CO3、K2CO3、NaCl、KCl等，均(jun)為農業化肥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)見原材料，常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下化學性(xing)質(zhi)穩定(ding)。廣義(yi)上還包括(kuo)(kuo)氧化物和(he)(he)(he)有(you)機鹽。目前行(xing)業多采用混合鹽作(zuo)為熔(rong)(rong)(rong)(rong)融鹽使(shi)用，對比熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)高(gao)、熱穩定(ding)性(xing)過(guo)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單一(yi)成分(fen)熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽，混合鹽具有(you)較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)和(he)(he)(he)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)解溫(wen)(wen)(wen)(wen)度，能夠滿足各種(zhong)應用對高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)傳熱和(he)(he)(he)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需求(qiu)，在匹配(pei)應用層面不同(tong)工作(zuo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時(shi)，保持了熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱穩定(ding)性(xing)和(he)(he)(he)低(di)(di)飽和(he)(he)(he)蒸(zheng)汽壓等一(yi)系列(lie)優點(dian)。調整混合鹽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成分(fen)和(he)(he)(he)比例可以獲得多種(zhong)具有(you)不同(tong)熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)、分(fen)解溫(wen)(wen)(wen)(wen)度和(he)(he)(he)適用工作(zuo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度范圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合鹽，因(yin)此，尋找熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)低(di)(di)、分(fen)解溫(wen)(wen)(wen)(wen)度高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合熔(rong)(rong)(rong)(rong)融鹽成為熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽儲熱技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究重點(dian)之一(yi)。

熔融(rong)鹽(yan)(yan)相比(bi)其他儲熱介質(zhi)(zhi)具有諸多特點(dian)(dian)。首先，熔融(rong)鹽(yan)(yan)是(shi)一種離(li)子體，具有良好的(de)(de)(de)導電性能，導電率(lv)遠(yuan)高于常規電解質(zhi)(zhi)溶液(ye)，這使(shi)得(de)電加(jia)熱過程(cheng)非常方便。其次(ci)，熔融(rong)鹽(yan)(yan)具有廣泛的(de)(de)(de)使(shi)用溫度(du)范圍，通(tong)常在280°C到1000°C之間，而(er)新型低(di)(di)(di)熔點(dian)(dian)鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)最(zui)低(di)(di)(di)使(shi)用溫度(du)甚至達到了(le)(le)(le)80°C，能夠匹配(pei)絕大部分(fen)工業應用的(de)(de)(de)溫度(du)需求。此外，熔融(rong)鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)飽和(he)蒸汽壓較(jiao)低(di)(di)(di)，降低(di)(di)(di)了(le)(le)(le)設備成本，提高了(le)(le)(le)安(an)全性。此外，它的(de)(de)(de)液(ye)態(tai)狀態(tai)下粘度(du)較(jiao)低(di)(di)(di)，具有良好的(de)(de)(de)化學穩定性和(he)熱穩定性，同時(shi)原(yuan)料容易獲(huo)得(de)，價格相對(dui)較(jiao)低(di)(di)(di)。

█儲鹽罐

儲(chu)(chu)鹽(yan)罐(guan)是存儲(chu)(chu)熔(rong)融(rong)(rong)鹽(yan)的(de)(de)關鍵(jian)設備，通(tong)(tong)(tong)常以不銹鋼(gang)、碳鋼(gang)作為(wei)制造原材料。儲(chu)(chu)鹽(yan)罐(guan)外部和地基通(tong)(tong)(tong)常會覆(fu)蓋(gai)較(jiao)厚的(de)(de)保(bao)溫(wen)層，助于減(jian)少內部熱能向外散(san)失，從而降低了(le)能量(liang)損耗。罐(guan)頂通(tong)(tong)(tong)常設計(ji)有與熔(rong)鹽(yan)泵相(xiang)連接(jie)的(de)(de)孔(kong)，同時設有安全閥，以確保(bao)罐(guan)內的(de)(de)壓力維(wei)持在(zai)(zai)常壓范圍內。罐(guan)內通(tong)(tong)(tong)常設置(zhi)有浸(jin)入(ru)式電(dian)加熱器(qi)，其任務是在(zai)(zai)系(xi)統(tong)(tong)停用(yong)或需要時維(wei)持熔(rong)融(rong)(rong)鹽(yan)的(de)(de)溫(wen)度(du)，保(bao)證存儲(chu)(chu)的(de)(de)熱能在(zai)(zai)需要時被有效(xiao)地釋放。此外，為(wei)防(fang)止混凝土層溫(wen)度(du)超溫(wen)，系(xi)統(tong)(tong)還(huan)增設了(le)通(tong)(tong)(tong)風層，通(tong)(tong)(tong)風層中的(de)(de)鋼(gang)管布置(zhi)得當，確保(bao)了(le)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)溫(wen)度(du)控制。這種(zhong)精心(xin)設計(ji)的(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)保(bao)障了(le)熔(rong)鹽(yan)儲(chu)(chu)熱技術的(de)(de)安全性和高效(xiao)性。

構成熔(rong)鹽儲熱系統(tong)的其(qi)他(ta)設備還包括換熱器、熔(rong)鹽泵、熔(rong)鹽閥(fa)、疏鹽罐等，它們(men)在整個系統(tong)中發(fa)揮著重(zhong)要(yao)的作用。

熔鹽閥

熔鹽(yan)具(ju)有運行(xing)溫(wen)度高、凝固(gu)點高、運行(xing)溫(wen)差變化大(da)和腐(fu)蝕性(xing)強等(deng)特點，對(dui)與(yu)其直接接觸的熔鹽(yan)閥、熔鹽(yan)泵、儲(chu)罐等(deng)設備以及(ji)管道系統的設計、生(sheng)產(chan)與(yu)制造均(jun)提(ti)出了較高的要求。

熔鹽閥(fa)(fa)(fa)與常(chang)規(gui)閥(fa)(fa)(fa)門類似，需要額外(wai)配備電伴熱(re)(re)系統(tong)，確保了熔鹽在(zai)系統(tong)中穩(wen)定高(gao)(gao)效(xiao)流動。在(zai)光熱(re)(re)電站的傳熱(re)(re)以(yi)及蓄熱(re)(re)系統(tong)都(dou)采(cai)用熔鹽介質，其設(she)備如吸熱(re)(re)塔和(he)冷/熱(re)(re)熔鹽儲罐(guan)需要安裝開關及調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)(fa)(fa)門，來控制調(diao)節(jie)(jie)工藝流程。一般(ban)采(cai)用閘閥(fa)(fa)(fa)、截止閥(fa)(fa)(fa)或三偏心(xin)蝶閥(fa)(fa)(fa)，安裝在(zai)這里的閥(fa)(fa)(fa)門必須滿足下述工況：耐高(gao)(gao)溫，設(she)計溫度高(gao)(gao)達595℃；閥(fa)(fa)(fa)門的熱(re)(re)傳導效(xiao)率高(gao)(gao)，保證熔鹽始終(zhong)在(zai)其凝固點(dian)之上(shang)；很好的耐腐蝕(shi)性(xing)。

目前(qian)在熔鹽(yan)閥(fa)門(men)方面，技術及產品儲(chu)備(bei)較好的企業(ye)有哈電(dian)集團哈爾濱電(dian)站閥(fa)門(men)有限(xian)公司、北(bei)(bei)京(jing)市閥(fa)門(men)總(zong)廠股份有限(xian)公司、浙江(jiang)高中(zhong)(zhong)壓閥(fa)門(men)有限(xian)公司、重慶川儀調節閥(fa)有限(xian)公司、北(bei)(bei)京(jing)佳潔能(neng)新(xin)節能(neng)技術有限(xian)公司等(deng)。其中(zhong)(zhong)，哈電(dian)閥(fa)門(men)是目前(qian)國(guo)內(nei)熔鹽(yan)閥(fa)門(men)領域(yu)業(ye)績最(zui)(zui)高、種類最(zui)(zui)全、技術儲(chu)備(bei)最(zui)(zui)雄(xiong)厚(hou)的公司。

國內相(xiang)關閥企參與的重點項目包括：

█北(bei)京佳潔能新(xin)節能技術有限公司

·蘭州大(da)成(cheng)50MW光熱項目集熱島先(xian)期運行系統

·玉門(men)鑫能50MW光熱發電示范項(xiang)目

·中國能(neng)建哈密塔式(shi)50MW光熱(re)發電項目

·中國(guo)科學院上海應用物理研究所熔鹽回路(lu)

·中國科(ke)學院上海(hai)應用(yong)物理(li)研究所超高溫（730℃）熔鹽儲能試(shi)驗回(hui)路

█浙江萬(wan)龍機械有限公司

·向青海某50MW光(guang)熱發電項目提(ti)供化(hua)鹽系統(tong)熔鹽截止閥

·向玉門鑫能50MW二次反射塔(ta)式光(guang)熱項目供貨40臺熔鹽閥產(chan)品

·向天津(jin)濱(bin)海阿克塞(sai)試驗回(hui)路(lu)供應熔(rong)鹽(yan)截止(zhi)閥

█哈(ha)電集團哈(ha)爾濱電站閥(fa)門有限(xian)公(gong)司(si)

·向青(qing)海中控德令哈50MW塔(ta)式光熱電站提(ti)供(gong)熔鹽管路安全閥

·青海(hai)某(mou)50MW光熱發(fa)電項目熔鹽調節閥

█浙江高中壓閥門有限(xian)公(gong)司

·國內某(mou)10MW光熱發電項(xiang)目

·中標玉門鑫能50MW塔式光(guang)熱發電項目熔鹽截(jie)止(zhi)閥

·中標國(guo)內某50MW塔式(shi)光熱發電項目熔(rong)鹽截止閥

█北京市閥(fa)門總廠(chang)股(gu)份有限(xian)公(gong)司

·中科院(yuan)電工所光熱(re)試(shi)驗項目

·東(dong)方鍋爐(lu)酒泉光(guang)熱試驗項目

·清(qing)蕓陽光-清(qing)華大學實(shi)驗(yan)室項(xiang)目

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熔(rong)鹽(yan)儲熱(re)技術符合清潔能(neng)源(yuan)(yuan)行業的(de)發展要(yao)求，為應(ying)對能(neng)源(yuan)(yuan)轉(zhuan)型挑戰提供(gong)了(le)另(ling)一(yi)套可(ke)行的(de)解(jie)決方案(an)。未(wei)(wei)來(lai)，熔(rong)鹽(yan)儲熱(re)技術將繼續受到(dao)研(yan)究和(he)(he)發展的(de)支持，以提高儲能(neng)效率、降低成(cheng)本，并擴大其應(ying)用(yong)領(ling)域。熔(rong)鹽(yan)儲熱(re)的(de)產業發展有助于建立更加可(ke)持續和(he)(he)綠色的(de)能(neng)源(yuan)(yuan)體系，為未(wei)(wei)來(lai)的(de)能(neng)源(yuan)(yuan)供(gong)應(ying)和(he)(he)環(huan)境保護作出積極貢獻。