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近日，全(quan)(quan)國首套600兆(zhao)瓦機組(zu)抽汽(qi)熔鹽儲能(neng)項目在國家能(neng)源集團河(he)北公(gong)司(si)龍山電廠投入試運行，開(kai)(kai)創了國內火(huo)電抽汽(qi)熔鹽儲能(neng)的技(ji)術(shu)先河(he)，為火(huo)電機組(zu)大幅提高調峰(feng)能(neng)力開(kai)(kai)辟了全(quan)(quan)新的技(ji)術(shu)路徑(jing)。

▲供暖領域使用熔鹽儲能原理圖

熔(rong)鹽儲能在火電領域的實(shi)(shi)踐應用(yong)作為國家“煤炭清潔高效利用(yong)”科研攻關依托項(xiang)目，河北(bei)公(gong)司龍山電廠積(ji)極(ji)探索改革(ge)路徑，把儲能項(xiang)目建設作為企(qi)業轉型發(fa)展(zhan)的“必由之(zhi)路”、實(shi)(shi)現(xian)“彎道超車”的最佳選擇。

▲技(ji)術人(ren)員在討(tao)論抽(chou)汽蓄能技(ji)術路線

確定方向

2021年，該廠成(cheng)立儲(chu)能(neng)(neng)項目建設工作組(zu)(zu)，研(yan)(yan)究(jiu)選(xuan)擇(ze)儲(chu)能(neng)(neng)技(ji)術路線(xian)，通過實地(di)調(diao)研(yan)(yan)、查詢(xun)資料，對水儲(chu)能(neng)(neng)、固體儲(chu)能(neng)(neng)、熔(rong)鹽儲(chu)能(neng)(neng)等多種(zhong)技(ji)術路線(xian)進行論證比選(xuan)，分析各自的(de)優缺點(dian)及與機組(zu)(zu)的(de)適配性，最終選(xuan)定了“抽汽蓄能(neng)(neng)熔(rong)鹽儲(chu)熱”技(ji)術路線(xian)。

▲技術人員在項目(mu)地(di)質勘探現場討論問題

經(jing)過多次性(xing)能試(shi)驗，該廠(chang)確定了最佳儲、放熱(re)參數，完成了不同儲、放熱(re)工(gong)況下鍋爐及(ji)汽(qi)(qi)機(ji)的安全性(xing)評估，形成了一套完整的抽(chou)汽(qi)(qi)蓄能熔鹽儲熱(re)系統設計方案。

性能指標

提(ti)升深(shen)調能力：機(ji)組負荷(he)在(zai)鍋爐不投油最低穩燃負荷(he)基礎上再(zai)降(jiang)低100兆(zhao)瓦(wa)，機(ji)組負荷(he)最低可降(jiang)至51兆(zhao)瓦(wa)（8.5%Pe），時長不少于(yu)4小時。

增加頂峰(feng)能力：在額定工況下，機組(zu)出(chu)力增加47兆瓦，時長不少于6小(xiao)時。

熔鹽儲(chu)熱(re)系(xi)統內部(bu)熱(re)交換(huan)(huan)效率(lv)不低于98%、電轉換(huan)(huan)效率(lv)不低于70%。抽汽蓄能投運(yun)后，機(ji)組調頻能力、AGC響應速率(lv)提高1.5倍(bei)。

▲抽汽蓄能(neng)項目首(shou)根(gen)樁(zhuang)基澆(jiao)筑現(xian)場

2023年(nian)5月，該廠抽汽蓄能研(yan)發(fa)成果與(yu)初步設計通過外部專家評(ping)審。專家一致認(ren)為，技術方(fang)案(an)可行，具有首創性，為火(huo)電機組大(da)幅提升(sheng)靈(ling)活性開辟了新(xin)路徑，示范(fan)意義(yi)重(zhong)大(da)。

熔鹽選型

通過熔(rong)鹽(yan)選型研究，最終選定Hitec三元鹽(yan)（GB∕T 36376-2018太陽能熔(rong)鹽(yan)Ⅱ類(lei)Ⅰ型，7%NaNO3，53%KNO3，40%NaNO2，熔(rong)點142℃，使用(yong)溫度170℃~450℃），作為本項目熔(rong)鹽(yan)介質，保(bao)證熔(rong)鹽(yan)安全性(xing)及可靠性(xing)。

技術路線

建設歷程

2024年3月(yue)1日(ri)，抽汽蓄能(neng)項(xiang)目主體工程(cheng)建設正式(shi)開工；

3月7日，首根(gen)樁基順(shun)利澆筑完(wan)成；

5月30日，完成換熱(re)廠房基礎澆(jiao)筑；

8月20日，首個大件疏鹽罐(guan)順(shun)利吊裝到位；

9月(yue)17日，熔(rong)鹽罐落(luo)庫(ku)；

11月5日(ri)，10千伏、380伏母線首次受電成功(gong)；

11月(yue)25日，開始(shi)設備單體調(diao)試；

12月(yue)9日(ri)，進行設備聯調；

12月26日，產汽(qi)成功。

一個(ge)個(ge)工程節點按期(qi)完(wan)成，項(xiang)目(mu)建設現(xian)場如(ru)(ru)火如(ru)(ru)荼。

▲抽汽蓄能項目熔鹽罐(guan)成功落庫(ku)

運行效果

試運行(xing)期間(jian)，龍山(shan)電廠(chang)抽汽熔(rong)鹽(yan)儲能(neng)項(xiang)目完成100兆瓦(wa)深度調峰(feng)、40兆瓦(wa)頂峰(feng)能(neng)力測試，測試期間(jian)儲、放熱系統各項(xiang)參(can)數穩定。

▲抽汽蓄能項目試運行(xing)現場(chang)

該廠(chang)立足抽汽蓄能，申報17項專(zhuan)利，撰(zhuan)寫《用于火電機(ji)組靈活性改造的熔鹽(yan)儲能系(xi)統(tong)效率研究》等6篇論文。

▲試(shi)運(yun)行期間開展頂峰能力測(ce)試(shi)