在10月25日于浙江•湖州召开的2024第五届中国储热大会上，浙江可胜技术股份有限公司综合能源技术部经理杨义出席会议并作《熔盐储能技术引领工业领域脱碳》的主题演讲。

图：杨义

以下为演讲内容。

各位领导、各位同仁下午好！很高兴在这里和大家分享熔盐储能技术在工业领域脱碳方面的典型项目案例，本次演讲内容更加关注工业领域其他余热利用情况，其能量来源并非是电，而是热。

一、背景介绍

低碳发展是人类共同目标和方向，是实现碳中和的必然选择；要实现碳中和，必须电力脱碳和工业脱碳“双管齐下”。

能量来源逐步从化石能源的燃烧转化为可再生能源的绿电，因此，绿电制热储热成为工业脱碳的重要环节。

另外，工业脱碳的四个关键“支柱”如下：

1、能源效率——提升电机能效，热电联产优化等；

2、工业电气化——通过热能的电气化实现绿电制热等；

3、绿电、绿热；

4、碳捕集、利用和封存。

二、工业领域脱碳熔盐储能应用场景

▌工业高温余热利用领域

工业高温余热利用市场规模：预计到2026年我国余热资源均量将达到14.55亿吨标准煤，考虑余热资源中有50%高温烟气余热回收容易，2026年市场规模将达2930亿元。

行业特点：能耗高，用能成本在生产成本中占比高；“双控”背景下，逐步淘汰能耗强度高的企业。

储能技术应用场景特点：能量输入为热能；储能时长较长（电网谷电时段，一般为8h）；用能需求为电/热；能量输入以及用能需求稳定。

▌熔盐储能如何在余热利用领域应用

熔盐储能在余热利用领域应用的逻辑比较简单，将温度大于450℃高温余热，通过熔盐余热锅炉与熔盐进行换热，提升熔盐温度，从而进行长时间、大容量高温余热的存储。另外，三元盐最高温度在400-450℃之间，二元盐最高温度在560℃左右，余热温度相对更高，前端余热存储的过程比较稳定，后端的发电过程按照高峰多发、低谷少发进行分配。按照此逻辑，能够规避过网费和容量电费的制约；高峰期发电，实现能量平移。

针对长时间、大容量高温余热存储应用场景，如炼焦行业的余热利用项目温度约为950℃，工业硅行业的烟气余热利用项目温度约为480℃，钢铁行业的高炉煤气等余热利用项目绝热燃烧温度可达1000℃以上。

▌焦化行业

以100万吨/年干熄焦项目为例，若采用熔盐储能技术，项目储能规模约为265MWht（8h），单个项目熔盐储能部分投资额约为1.2亿元（烟气熔盐锅炉，熔盐储能系统，蒸汽发生系统）。按照火电煤耗（标准煤）每度电耗煤（标准煤）300g，年利用小时数8000h进行推算，项目建成投运每年可节约标准煤约2.8万吨，按每千克标准煤产2.62千克CO2计，可实现碳减排约7.3万吨，碳减排收益约683万元。

▌工业硅行业

以20万吨/年工业硅项目为例，若采用熔盐储能技术，项目规模约为2140MWht（8h），单个项目熔盐储能部分投资额约为5.5亿元（烟气熔盐锅炉，熔盐储能系统，蒸汽发生系统）。项目建成投运每年可节约标准煤约20.6万吨，可实现碳减排约53.9万吨，碳减排收益约5040.4万元，收益较为可观。

▌高炉煤气行业

按照平均每台高炉煤气余热锅炉可以支撑50MW汽轮发电进行估算，若采用熔盐储能替代常规余热锅炉，单台项目熔盐储能规模1000MWht（8h）（搭配100MW汽轮机组），单台项目的熔盐储能部分投资额约为3亿元（烟气熔盐锅炉，熔盐储能系统，蒸汽发生系统）。项目建成投运每年可节约标准煤约10.4万吨，可实现碳减排约27.2万吨，碳减排收益约2545.4万元。

三、工业领域脱碳案例分析

▌钢铁煤气发电配套熔盐储能

●运行模式

钢铁煤气发电配套熔盐储能的运行模式，在用电低谷期间（8h）将部分煤气能量储存在熔盐储能系统中，在用电高峰时（8h）将此部分能量释放，产生蒸汽（主蒸汽及再热蒸汽）进入汽轮发电机组进行发电。

●参考设计规模和工程静态投资

熔盐储能项目相比于光热项目建设工期更短，大概12个月左右，项目全系统热效率（从煤气热值至蒸汽能量）为72%，主要热损失集中于煤气熔盐炉排烟损失，可考虑通过烟气处理装置的回热系统回收部分能量提高效率。

对应系统方案设计为项目将配置2台热功率为30MWt的煤气熔盐加热炉，400MWht的有效储能容量，熔盐用量约4865吨，整体规模对比常规光热电站较小。

●经济性分析

本项目配套熔盐储能系统，储能容量为473MWht，对应总投资经测算约为1.68亿元。年耗煤气量23189.4万Nm³，煤气指的是高炉煤气，热值较低。年总发电量6184万kWh，每年增加收益5405万元。整个项目的回收年限与一般电力项目相比，回收期较短，约为3.1年。

●碳减排分析

在用电低谷期间将部分煤气能量储存在熔盐储能系统中，为新能源发电让出上网空间；在用电高峰期，自身汽轮机顶峰发电，尽可能减少电网购电。项目每年可促进新能源消纳电量约1.56亿kWh，可节约标准煤约4.7万吨，可实现碳减排约12.3万吨，若考虑碳减排收益，根据8月份CCER和绿证交易数据，碳减排收益约1117.7万元。

▌干熄焦熔盐储能示范项目

随着电网峰谷电价差拉大/电力现货价格峰谷差增大，拟通过熔盐储能技术将谷电时段干熄焦烟气余热进行储存，并于高峰时段放出，实现能量的储存平移（谷电平移到峰电）。余热锅炉主要分成两段，高温余热烟气段通过熔盐进行储能，低温烟气段通过除盐水进行储能。

●参考设计规模和工程静态投资

对应140吨/h的干熄焦项目，可胜技术设计了整套项目方案：干熄焦余热熔盐锅炉的热功率约为64MWt，熔盐的有效储能容量约为403WMh，熔盐用量大概4104吨，蒸汽发生系统热功率是77MWt，蒸汽参数是9.8MPa/540℃，配置发电功率为32MW的汽轮发电机组。

●经济性分析

本项目通过干熄焦余热熔盐锅炉系统消纳高温惰性气体的热量，将低谷段的热量平移到高峰和尖峰时段，通过汽轮机组将储存的热能转化为电能参与电力市场的现货交易，在电力现货高价电时段发电获取经济收益。初步估算平时段电价约为0.64元/kWh，峰时段电价约为0.86元/kWh，平均电价为0.74元/kWh，年均总收入约为12046万元/年，回收年仅1.73年，加上一年建设期，整体经济性良好。未来随着现货交易峰谷价差进一步拉大，经济性将更优。

四、可胜技术的核心技术和案例运行表现

▌熔盐储能相关专利及标准

可胜技术申请熔盐储能相关专利54项，授权专利40项，覆盖熔盐储能涉及设备（电加热器、蒸汽发生系统、储罐）、工艺（化盐系统、运行方法、储热系统、换热系统、疏盐系统等）、设计等。

另外，可胜技术编制熔盐储能技术相关标准8项，其中，参与编制国际标准1项，牵头编制国家标准2项，参与编制国家标准2项。

▌可胜技术熔盐储能的核心能力

通过十余年的技术攻关和工程实践，可胜技术开发了一整套基于大规模宽温域熔盐储能系统的解决方案，涵盖熔盐储能系统工艺、系统关键设备自主设计、系统设备集成与供货等，培养了一支集技术研发、工程设计、施工管理、储能调试及运维于一体的技术人才队伍，可以为熔盐储能项目提供高可靠性的产品和技术服务。

1、大容量高温熔盐储能工艺：

大容量、安全可靠、低成本、高品位能量存储；满足间歇式运行、快速频繁启停、宽范围内快速变负荷的需求；解决冻堵、超温、泄露、负荷不稳定等问题，系统运行可靠性高。

2、系统关键设备自主设计：

掌握高可靠性的熔盐储罐详细方案设计技术；具备熔盐换热器、熔盐泵、熔盐阀门、熔盐电伴热等关键设备的关键结构和关键参数设计优化能力；委托长期合作优质供应商进行制造。

3、系统设备集成与供货：

整合集成各领域最优资源：高效高压电加热器设备；高效低成本的储罐设备（短轴泵低位罐方案）；宽参数快速变负荷蒸汽发生系统-与厂家深度合作；熔盐泵、阀与厂家深度合作共同开发；DCS与厂家（CMMI5级最高等级）深度合作。

4、定制化开发的运行控制策略：

针对不同应用场景定制化开发控制策略；结合设备特性和用户需求制定的启停控制策略，安全、高效、变负荷响应迅速，满足多种用能需求，适应频繁变化；匹配定制完善的系统联锁和保护策略，防止出现熔盐冻堵、超温、爆管等异常工况。

▌熔盐储能应用案例

可胜技术的核心技术团队具备设备选材、设计、制造管理、安装管理、调试和运行的全流程工程能力和经验，并经过了多个试验、中试、商业化项目的锻炼和检验。

以上是可胜技术已执行或在执行的项目，其中，中控德令哈10MW、50MW项目已投运多年，目前在执行的是熔盐用量2万吨、储能容量2000MWh级别的项目——金塔100MW项目、鲁能阜康100MW项目，均配备电加热器，其中金塔项目熔盐罐采用的是低位罐/短轴泵方案。

▌德令哈50MW电站运行表现

德令哈50MW光热项目应该是国内光热项目中运维水平最高的，电站设计年发电量1.46亿kWh，2022年度发电量达1.464亿kWh，是全球首个达产的塔式熔盐储能光热电站；2023年度发电量达1.524亿kWh，发电量比2022年度进一步提高4.13%，连续两年发电量超过设计值。

▌总结

目前，熔盐储能除了在光热领域得到了广泛的应用，在火电灵活性改造和工业园区供能领域，都已经有了实际的应用案例。

可胜技术的技术团队具备设备选材、设计、制造管理、安装管理、调试和运行的全流程工程能力和经验，并经过了多个试验、中试、商业化项目的锻炼和检验。

可胜技术参与设计、安装管理、调试和运行的第一批示范项目中的两个项目，均实现了快速调试完成、一次性并网成功、较短时间通过240h连续试运，在后续长期的运行中，运行效果良好，发电量达成率高。