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全國首套!儲能“潛力股”熔鹽儲能在火電成功應(yīng)用

來源:國家能源之聲 時間:2025-01-17 17:38

  近日,全國首套600兆瓦機(jī)組抽汽熔鹽儲能項目在國家能源集團(tuán)河北公司龍山電廠投入試運行,開創(chuàng)了國內(nèi)火電抽汽熔鹽儲能的技術(shù)先河,為火電機(jī)組大幅提高調(diào)峰能力開辟了全新的技術(shù)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?

跟隨小編接著往下看~

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(lǐng)域的“寵兒”

但在火電領(lǐng)域大規(guī)模的

熔鹽儲能尚無應(yīng)用案例

塔式熔鹽儲能光熱電站

供暖領(lǐng)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(biāo)準(zhǔn)溫度和大氣壓下為固態(tài)

在加熱到一定程度后轉(zhuǎn)化為液態(tài)

是一種優(yōu)良的傳熱儲熱介質(zhì)

甲胺硝酸鹽

高溫熔鹽儲能技術(shù)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(dāng)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(lǐng)域的實踐應(yīng)用

  作為國家“煤炭清潔高效利用”科研攻關(guān)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(shè)作為企業(yè)轉(zhuǎn)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(shè)工作組,研究選擇儲能技術(shù)路線,通過實地調(diào)研、查詢資料,對水儲能、固體儲能、熔鹽儲能等多種技術(shù)路線進(jìn)行論證比選,分析各自的優(yōu)缺點及與機(jī)組的適配性,最終選定了“抽汽蓄能熔鹽儲熱”技術(shù)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(jī)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(shè)計方案。

  性能指標(biāo)

  提升深調(diào)能力:機(jī)組負(fù)荷在鍋爐不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷基礎(chǔ)上再降低100兆瓦,機(jī)組負(fù)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(jī)組出力增加47兆瓦,時長不少于6小時。

  熔鹽儲熱系統(tǒng)內(nèi)部熱交換效率不低于98%、電轉(zhuǎn)換效率不低于70%。

  抽汽蓄能投運后,機(jī)組調(diào)頻能力、AGC響應(yīng)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(shè)計通過外部專家評審。專家一致認(rèn)為,技術(shù)方案可行,具有首創(chuàng)性,為火電機(jī)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(zhì),保證熔鹽安全性及可靠性。

  建設(shè)歷程

  2024年3月1日,抽汽蓄能項目主體工程建設(shè)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(chǔ)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(shè)備單體調(diào)試;

  12月9日,進(jìn)行設(shè)備聯(lián)調(diào);

  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(shè)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(diào)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(jī)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(zé)任

國家能源集團(tuán)將勇當(dāng)創(chuàng)新先鋒

全力以赴做好火電機(jī)組和儲能系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

推動火電機(jī)組向基礎(chǔ)保障性和

系統(tǒng)調(diào)節(jié)性雙重功能電源轉(zhuǎn)型

助力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系

責(zé)任編輯:王萍

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