去年下半年至今,一批利用熔盐储热技术进行传统火电机组灵活性调峰改造的示范项目纷纷落地并陆续启动建设,这一伴随光热发电市场启动而得以规模化发展的新型储能技术正在攻坚又一新市场。
国家发改委、国家能源局于2021年11月联合对外发布的《全国煤电机组改造升级实施方案》提出,存量煤电机组灵活性改造应改尽改。“十四五”期间完成2亿千瓦,增加系统调节能力3000—4000万千瓦,促进清洁能源消纳并实现煤电机组灵活制造规模1.5亿千瓦。自此,火电灵活性改造成为煤电行业发展主旋律。
而运用熔盐储热技术来进行火电灵活性改造则无疑是理想选项之一。火电机组锅炉出口蒸汽温度在540~560℃,高温熔盐储热技术既能很好匹配这一温度参数,又能实现大规模储热,非常适合应用于火电机组储热。
▲嵌入高温熔盐储热系统的火电机组工艺图
火电机组进行高温熔盐储热改造,将极大地提高其深度调峰能力,尤其是能解决常规改造方案存在锅炉系统效率降低和辅机空转率增加的问题;同时,机组改造后对外提供高参数工业供汽的能力将得到大幅度提高,这将有效提高电厂经济效益,弥补调峰补偿机制的不足;高温熔盐储热技术也可以应用于火电老机组延寿改造,不仅增加系统灵活调峰电源,还可以使老旧电厂企业资产继续发挥效益。
本文统计了去年至今规划和已开建的熔盐储热火电灵活性调峰改造项目,CSPPLAZA将持续跟踪相关项目动态并进行报道。
1、江苏国信靖江电厂熔盐储能调峰供热项目
江苏国信靖江电厂熔盐储能调峰供热项目由西安热工研究院有限公司负责整体的解决方案,规划总容量为3320MW,#1、#2机组于2015年02月投入商业运行。#1、#2机组汽轮机为上海汽轮机厂生产的N660-25/600/600型超超临界、一次中间再热、双背压、四缸四排汽、凝汽式汽轮机,设计额定主蒸汽压力25MPa、主蒸汽温度600℃、再热蒸汽温度600℃。改造技术采用熔盐储热技术,2020年底通过财政评审,完成项目可研,在2021年开始进入到项目的设计阶段,去年11月开始建设,今年8月已启动调试,预计很快将可投入使用。
2、华能靖远热电2×220MW机组熔盐储热技术项目
华能靖远热电有限公司2×220MW机组熔盐储热技术项目已于今年2月21日完成项目投资机会研究报告编制技术服务招标工作,由中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司负责该项目的投资机会研究报告编制工作。
项目场址依托华能靖远热电有限公司2×220MW热电联产燃煤发电机组厂区东南侧闲置土地,拟规划新建一套熔盐储能系统,对靖远热电现有2×220MW机组进行灵活性改造,改造后机组调峰、调频能力大幅度提升,在火(热)电机组需要提供更多辅助服务时,能够发挥优势,在辅助服务市场中获得更多收益。
3、国神公司郭家湾电厂熔盐储能灵活性调峰改造项目
神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂,公司位于陕西省榆林市府谷县大昌汗乡郭家湾。
目前,国神公司郭家湾电厂熔盐储能灵活性调峰改造项目已于6月10日完成其可行性研究服务招标工作,由内蒙古电力勘测设计院有限责任公司为其提供可行性研究服务。
4、榆神榆横2×350MW热电联产工程
陕西榆能榆神西南热电有限公司2×350MW热电联产工程是陕西省、榆林市2022年重点开工建设项目,也是榆能集团按照市委市政府部署,倾力实施的重要民生工程。
项目分两期建设,一期工程主要建设2×350MW超临界热电联产机组、60MW风电、260MW光伏、333MWht熔盐储能、80万吨煤炭储备基地、10万吨二氧化碳捕集、智慧供热及屋面分布式光伏项目,投资约60亿元,计划于2024年全部投产。二期工程规划建设2×660MW超超临界发电供热机组、100MWh联合储能调频、800MWh新型储能、灰渣综合利用等项目,投资约60亿元,计划于2027年投产。
目前,该项目已于8月16日成功举办了可研报告收口审查及熔盐储能项目可研报告评审会议。
5、郑州豫能热电有限公司熔盐储能灵活性改造项目
郑州豫能热电有限公司成立于2016年3月,位于河南省郑州市荥阳市贾峪镇祖始村鲁庄。
郑州豫能热电有限公司熔盐储能灵活性改造项目改造规模为2×660MW,项目目前已于今年9月完成可研招标工作,中国能源建设集团新疆电力设计研究院将为其提供可行性研究。
6、魏家峁煤电机组熔盐储热示范工程
魏家峁煤电机组熔盐储热示范工程是华能集团2022年“火电厂高温蒸汽熔盐储热技术开发与工程示范”的工程示范应用部分以及内蒙古自治区科技重大专项“基于火电厂高温蒸汽或烟气加热储热的深度调峰关键技术研究”的配套项目,项目采用“蒸汽熔盐储热”+“承压斜温层热水储热”的全新储热技术路线,结合低负荷烟气脱硝技术,重点解决机组低负荷运行灵活性问题。
目前,该项目进展整体平稳,截止11月底,熔盐泵房主体结构、熔盐储罐基础、水箱基础等已施工完成;再热蒸汽管道施工完成70%,凝结水管道施工至C排外;脱硝烟道及烟气换热器改造安装完成,保温完成,工程建设工作正扎实推进。
7、国能龙山电厂600MW机组熔盐储热调峰灵活性改造科研及设计项目
国能龙山电厂600MW机组熔盐储热调峰灵活性改造科研及设计项目改造规模为于2007年1月和7月投产发电的2×600MW亚临界燃煤空冷发电机组,目前,该项目已于10月14日发布项目科研及设计招标公告。
项目要求结合龙山电厂1号600MW机组的运行方式及蒸汽参数,深入开展高温熔盐储热系统辅助燃煤机组深度调峰关键技术研究,并在研究的基础上完成项目设计工作,根据热力平衡原理,利用汽、水和熔盐的不同热力特性,建立“锅炉-熔盐储热-汽机”一体化热力系统。
8、粤泷发电2×135MW燃煤机组熔盐储能调峰供热灵活性改造项目
广东省粤泷发电公司现有2×135MW燃煤机组,锅炉为东方锅炉厂生产的DG420/13.7-Ⅱ2型锅炉,汽轮机为上海汽轮机有限公司上海汽轮机厂生产的N135—13.24/535/535纯凝机组,均于2004年投产。2013年完成再热器冷段供热改造,2020年完成再热器热段及中调门节流供热改造。
该项目于10月25日公开进行了招标,要求投标方根据广东省粤泷发电有限责任公司机组特点及现有供热改造情况,通过对粤泷发电公司机组运行现状及供汽参数摸底,详细阐述机组进行储能系统建设的必要性和可行性,以及对整个项目进行安全及进度分析,对改造方案进行详细论述,提出储能系统的最优配置方案。中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司已成功中标。
9、靖煤集团热电机组灵活性改造工业示范项目【注:涉及熔盐储热技术,尚未确定】
靖煤集团热电机组灵活性改造工业示范项目位于甘肃省白银市白银区高新技术产业园开发区东纬二路1号。该项目改造规模为白银热电2台350MW机组。
项目已于10月8日进行了可行性研究及可行性研究报告编制的公开招标。研究范畴可参考以下内容:(具体结合实际情况)热电解耦(熔盐储能)改造、低负荷精细化运行调整、掺烧煤质稳燃、低负荷设备适应性研究、深度调峰下锅炉燃烧器与制粉系统改造研究、深度调峰下空预器防堵改造、深度调峰锅炉全负荷脱硝改造、深度调峰锅炉低负荷下烟道防积灰改造等。
10、图木舒克700MW热电联产燃煤超高压机组改造项目【注:涉及熔盐储热技术,尚未确定】
12月14日,图木舒克热电有限责任公司就其储能调频改造可行性研究项目发布招标公告,招标范围包括基于熔盐、电化学、飞轮等不同储能形式的技术方案对比研究。
公开信息显示,图木舒克热电有限责任公司位于图木舒克市永安坝工业园区,成立于2012年6月21日,建设有2台热电联产燃煤超高压机组,总装机容量700MW。