中國儲能網(wǎng)訊：近日，全國首套600兆瓦機組抽汽熔鹽儲能項目在國家能源集團河北公司龍山電廠投入試運行，開創(chuàng)了國內火電抽汽熔鹽儲能的技術先河，為火電機組大幅提高調峰能力開辟了全新的技術路徑。
作為儲能賽道“潛力股”的熔鹽儲能到底是什么？它在火力發(fā)電廠又是如何發(fā)揮作用的呢？
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什么是熔鹽儲能？
熔鹽儲能是新型儲能“潛力股”，已成為光熱發(fā)電、供暖儲熱等領域的“寵兒”，但在火電領域大規(guī)模的熔鹽儲能尚無應用案例。
供暖領域使用熔鹽儲能原理圖
熔鹽是指熔融態(tài)下的液體鹽，是一種由堿金屬、堿土金屬等鹵化物，以及硝酸鹽、硫酸鹽等組成的特殊鹽混合物。熔鹽具有高沸點、低粘度、低蒸汽壓力和高體積熱的特點，在標準溫度和大氣壓下為固態(tài)，在加熱到一定程度后轉化為液態(tài)，是一種優(yōu)良的傳熱儲熱介質。
高溫熔鹽儲能技術是利用熔鹽在升溫和降溫過程中產(chǎn)生溫差實現(xiàn)熱能存儲，相當于是大號的暖手寶。先用電把暖手寶加熱，再把暖手寶的熱傳遞出來。加熱后的熔鹽通過熱交換器便能將儲存的熱能傳遞給水或蒸汽。
熔鹽儲能在火電領域的實踐應用
作為國家“煤炭清潔高效利用”科研攻關依托項目，河北公司龍山電廠積極探索改革路徑，把儲能項目建設作為企業(yè)轉型發(fā)展的“必由之路”、實現(xiàn)“彎道超車”的最佳選擇。
確定方向
2021年，該廠成立儲能項目建設工作組，研究選擇儲能技術路線，通過實地調研、查詢資料，對水儲能、固體儲能、熔鹽儲能等多種技術路線進行論證比選，分析各自的優(yōu)缺點及與機組的適配性，最終選定了“抽汽蓄能熔鹽儲熱”技術路線。
經(jīng)過多次性能試驗，該廠確定了最佳儲、放熱參數(shù)，完成了不同儲、放熱工況下鍋爐及汽機的安全性評估，形成了一套完整的抽汽蓄能熔鹽儲熱系統(tǒng)設計方案。
性能指標
提升深調能力：機組負荷在鍋爐不投油最低穩(wěn)燃負荷基礎上再降低100兆瓦，機組負荷最低可降至51兆瓦（8.5%Pe），時長不少于4小時。
增加頂峰能力：在額定工況下，機組出力增加47兆瓦，時長不少于6小時。
熔鹽儲熱系統(tǒng)內部熱交換效率不低于98%、電轉換效率不低于70%。
抽汽蓄能投運后，機組調頻能力、AGC響應速率提高1.5倍。
2023年5月，該廠抽汽蓄能研發(fā)成果與初步設計通過外部專家評審。專家一致認為，技術方案可行，具有首創(chuàng)性，為火電機組大幅提升靈活性開辟了新路徑，示范意義重大。
熔鹽選型
通過熔鹽選型研究，最終選定Hitec三元鹽（GB∕T 36376-2018 太陽能熔鹽Ⅱ類Ⅰ型，7%NaNO3，53%KNO3，40%NaNO2，熔點142℃，使用溫度170℃~450℃），作為本項目熔鹽介質，保證熔鹽安全性及可靠性。
技術路線
建設歷程
2024年3月1日，抽汽蓄能項目主體工程建設正式開工；
3月7日，首根樁基順利澆筑完成；
5月30日，完成換熱廠房基礎澆筑；
8月20日，首個大件疏鹽罐順利吊裝到位；
9月17日，熔鹽罐落庫；
11月5日，10千伏、380伏母線首次受電成功；
11月25日，開始設備單體調試；
12月9日，進行設備聯(lián)調；
12月26日，產(chǎn)汽成功。
一個個工程節(jié)點按期完成，項目建設現(xiàn)場如火如荼。
運行效果
試運行期間，龍山電廠抽汽熔鹽儲能項目完成100兆瓦深度調峰、40兆瓦頂峰能力測試，測試期間儲、放熱系統(tǒng)各項參數(shù)穩(wěn)定。
該廠立足抽汽蓄能，申報17項專利，撰寫《用于火電機組靈活性改造的熔鹽儲能系統(tǒng)效率研究》等6篇論文。
綠色是發(fā)展的底色，創(chuàng)新是企業(yè)的責任。國家能源集團將勇當創(chuàng)新先鋒，全力以赴做好火電機組和儲能系統(tǒng)聯(lián)調，推動火電機組向基礎保障性和系統(tǒng)調節(jié)性雙重功能電源轉型，助力構建清潔低碳、安全高效的能源體系。
