熔鹽儲能:儲能新興藍海賽道,龍頭全梳理
在碳中和、碳達峰目標的驅動(dòng)下,我國能源綠色轉型進(jìn)度加速,儲能成為新型電力系統中必要環(huán)節。
隨著(zhù)電力系統對調節能力需求提升、新能源開(kāi)發(fā)消納規模不斷加大,新型儲能由于建設周期短、選址靈活、調節能力強,與新能源開(kāi)發(fā)消納更加匹配,優(yōu)勢逐漸凸顯。
新型儲能主要指“除抽水蓄能外以輸出電力為主要形式,并對外提供服務(wù)的儲能項目”。主要包括電儲能、熱儲能和氫儲能。
新型儲能示意圖:
其中,熱儲能主要是指熔鹽儲能,是一種大容量、長(cháng)時(shí)間(6到8小時(shí))的長(cháng)時(shí)儲能技術(shù)路徑。目前主要應用在光熱發(fā)電和火電機組靈活改造領(lǐng)域。
電網(wǎng)側熔鹽儲能由于規模較大可以進(jìn)行儲厚棄風(fēng)/光電力和低谷電力,進(jìn)行新能源消納,提高電廠(chǎng)的靈活性;用戶(hù)側可以直接參與清潔供熱和工業(yè)供汽。
資料來(lái)源:《基于高溫熔鹽儲熱的火電機組靈活性改造技術(shù)及其應用前景分析》李峻等
熔鹽儲能行業(yè)概覽
熔鹽的主要成分為硝酸鈉、硝酸鉀鹽,是較為常見(jiàn)的化學(xué)材料,目前國內熔鹽供應和化鹽服務(wù)較為成熟。
熔鹽作為傳熱介質(zhì),可以實(shí)現太陽(yáng)能到熱能的轉換,作為儲能介質(zhì)可以實(shí)現將熱能和電能的雙向轉換,可以很好的適應和解決以上兩大矛盾。
熔鹽儲熱蓄熱時(shí)采用智能互補系統將風(fēng)電、光伏、夜間低谷電作為熔鹽電加熱器的電源,通過(guò)熔鹽電加熱器加熱熔鹽,儲存熱量;放熱時(shí)在換熱系統中高溫熔鹽與水進(jìn)行換熱,釋放熱量。
熔鹽儲熱系統中需配備熔鹽泵、熔鹽罐、蒸汽發(fā)生器、保溫材料、玻璃等關(guān)鍵設備,以防止熔鹽凍堵,因此一次性投資規模較大。
熔鹽儲熱系統流程圖:
經(jīng)過(guò)光熱發(fā)電配儲市場(chǎng)培育,熔鹽儲熱產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展較為成熟。
據不完全統計,截至2022年10月,總計有配套風(fēng)光4.5GW光熱儲能項目,新增規劃、在建項目的容量超過(guò)2021年底全國并網(wǎng)示范項目容量的8倍。
項目大部分于2022年年中開(kāi)啟招投標,其主要原因在于新疆、甘肅、青海等地出臺了儲能配套建設要求,光熱電站作為因地制宜的新型儲能路徑,成為了業(yè)主投資的重要選擇。
首航高科敦煌100MW光熱發(fā)電站:
熔鹽儲熱產(chǎn)業(yè)鏈和市場(chǎng)格局
從光熱發(fā)電市場(chǎng)應用來(lái)看,光熱電站一般采用熱鹽罐與冷鹽罐雙罐系統存放熔鹽。
冷熔鹽貯罐內的熔鹽經(jīng)熔鹽泵輸送到太陽(yáng)能集熱器內,吸收熱能升溫后進(jìn)入熱熔鹽儲罐中,隨后高溫熔融鹽流進(jìn)熔鹽蒸汽發(fā)生器,產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽驅動(dòng)蒸汽渦輪機運行發(fā)電,而熔鹽溫度降低后流回冷熔鹽儲罐。
按照聚能方式及其結構進(jìn)行分類(lèi),光熱發(fā)電可分為塔式、槽式、碟式、菲涅爾式四類(lèi)技術(shù)。其中主流的是塔式和槽式兩種技術(shù)。
行行查|行業(yè)研究數據庫 資料顯示,熔鹽儲熱上游主要是聚光設備(安彩高科、洛陽(yáng)玻璃、首航高科等)、吸熱材料(鹽湖股份、云圖控股、中能科技)、儲熱材料(魯陽(yáng)節能)等。
中游儲能系統集成技術(shù)上主要是西子潔能、首航高科、東方電氣、上海電氣、龍騰光熱等企業(yè)參與。
下游發(fā)電供熱側既可以和電力公司合作進(jìn)行發(fā)電,也可以直接和熱力公司合作進(jìn)行供熱。
熔鹽儲能產(chǎn)業(yè)鏈:
2023年4月,國家能源局發(fā)布了關(guān)于推動(dòng)光熱發(fā)電規?;l(fā)展的新政策,核心內容是要求盡快落地2.8GW光熱項目,力爭“十四五”期間全國光熱發(fā)電每年新增開(kāi)工規模達到3GW左右。截至2022年底,我國光熱發(fā)電累計裝機僅為588MW(0.588GW),當年新增光熱發(fā)電裝機僅為50MW,那么每年新增相當于提升了60倍。
隨著(zhù)政策的利好和新型儲能蓬勃發(fā)展,熔鹽儲能作為儲能的新興細分賽道,有望迎來(lái)發(fā)展空間。