2025年12月26日，由华北电力大学技术转移转化中心、北京未来科学城管理委员会、北京市昌平区科学技术委员会、北京市昌平区未来科学城双碳技术转移转化研究院、北京新型能源产业开发研究院、中关村华电能源电力产业联盟、天津学森科技有限公司等单位共同举办“2025年智慧电厂线上研讨会（第三期·总第四十三期）”，围绕着“煤电提质增效创新技术”进行分享，吸引了1250余人次进入直播间观看并参与互动。征得专家同意后，在此分享本次会议部分文字实录，欢迎阅读。

《新型熔盐储能技术研究与进展》

李晓明国家能源集团新能源技术研究院有限公司储能技术研究中心高级工程师

主持人好，各位同仁好，我是国家能源集团新能源技术研究院储能研究中心李晓明，下面我给大家分享我们国家能源集团以及新能源技术研究院在煤电机组耦合熔盐储能方面做的一些工作。前面周科老师做了很好的分享，我们新能源院和国家能源集团做熔盐储能也是得到了咱们业内同行，包括西安热工院的大力支持。

我汇报的内容主要分为六个部分，首先是政策背景。

在“双碳”背景下，新能源是近几年发展的比较快，据统计，截至2025年6月底，我国发电装机容量约36.5亿千瓦，可再生能源比例已经接近了60%，风电装机达到了5.73亿千瓦，光伏装机达到了11亿千瓦，风电和光伏装机已经超过了燃煤煤电装机，风电、光伏加起来6.73亿千瓦，煤电装机现在是13.3亿千瓦，风电和光伏装机已经超过了煤电。

随着新能源大比例接入，电力系统灵活性调节资源的需求激增。同时根据统计水电、气电和抽水蓄能调节电源难以支撑现有电力系统的调节，基于我国现在电力市场的现状，还需要煤电来做调节支撑作用。国家也出台了相关的政策，推动三改联动，煤电的灵活性改造、供热改造以及相关的工作，支撑释放快速电负荷能力，盘活煤电资源起到支撑的作用。据统计煤电装机大概36%的装机比例，提供了整个电力市场60%的发电量，70%的风能力，接近80%的调节能力，在电网系统里起到了很好的调节支撑作用，起到了压舱石的作用。看右下角这个图，新能源发电非常不稳定，像光伏阴雨天和晴天发电比例相差特别大，风电也是，微风、大风发电的动态差别也非常大。因为新能源大量接入，火电调节的差别也非常大，右下角这个图西北地区单日相隔两年的峰谷出力差值扩大了46%。

熔盐储热耦合煤电机组的优势在于能够削弱“炉机耦合”以及削弱热电耦合，提高煤电机组的灵活性，可以促进新能源的消纳。相比于其他的储能形式，相比于锂电池它的寿命长，而且安全性相对好一些。相对于抽水蓄能以及压储不受地理条件的限制，可以在电厂附近就近建设，利用煤电机组的空余场地建设熔盐储能，同时国家对熔盐储能也提供了一些政策支持。

我国熔盐储能发展的路径，最先熔盐是通过光热发展的，二十一世纪初先是通过首批光热示范项目，我国引入了熔盐储能技术，经过“十二五”的科技攻关，“十三五”的熔盐储热的工程化示范，“十五五”为了响应国家政策有一批煤电机组灵活性改造，前面热工院周老师也分享了项目的案例，我们国家能源集团，还有新能源院在集团内部实施了几个煤电耦合熔盐储能的项目，我在后面的PPT会给大家进行分享。展望“十五五”，继续开展新建煤电机组、退役机组以及大基地的应用场景，熔盐储能发展前景应该是非常广阔。

第二项介绍一下煤电机组耦合熔盐储热的技术。

关于煤电机组灵活性改造，行业内一直在做相关的工作，主要是体现在两个部分，一是煤电机组本身的灵活性改造，再一个是供热灵活性改造，对于机组本身的改造主要是改锅炉，比如燃烧气体温燃的改造，再一个是低负荷脱硝的改造，对于汽轮机主要是做汽轮机低负荷通油改造，适应机组的深调。供热改造主要是提高供热能力，热电解耦的改造，提高了供热机组的灵活性，但传统的机组本身改造低负荷的时候存在运行煤耗低，影响锅炉寿命，锅炉的流畅水动力以及脱硝有很多的问题，灵活性本身也有一定的限制。对供热机组传统的灵活性改造只能解决压力谷的问题，因为锅炉的容量是受限的，又要对外供热，发电能力实际上是不能解决顶尖峰的问题。

这是常规的供热改造的一些对比，对于民用采暖有切除低压缸改造、高背压供热改造，还有吸收热泵的一些改造，都有一些优势和劣势。对于工业供气有抽汽改造、高低旁的供热改造，对比这些技术我们储热技术可以将机组的热能、电能以热量的形式储存起来，在需要的时候进行放热，相当于在煤电机组上加一个外挂的系统解决机组电和热需求不匹配的问题。储热的特点它时间比较长，规模化可以做的比较大，而且寿命长一点，全寿命周期成本也低，但是耦合煤电机组会有一些占地，还有系统连接的一些问题。

这个表简单对比一下溶因储热跟其他形式的储能形式的对比。主要特点我图了一个红色，一个是集成规模，规模化可以做的比较大，规模化以后带来成本优势，如果规模做的适当大一点，单位千瓦的造价就可以降低。像我们集团的龙山电厂以及宿州电厂单位千瓦时的投资都做到了400元以下。

再介绍一下储热技术，储热技术按照储热形式不同，可分为显热储热、热化学储热和潜热储热大规模应用比较多的主要是显热储热，按照储热有熔盐、水和导热油，热空气和镁砖等，这是固体储热。不同的储热介质以及形式有不同的应用场景，对于水未控制的储热，因为水的特点是100摄氏度就要气化，如果运行温度超过100度需要在高压下运行，系统相对比较复杂。热水储热主要是用于居民采暖领域，导热油在光热电站有运用，它的主要问题是价格比较高，而且温度的上限不能超过400度，而且油有毒、易挥发的问题。还有一种形式是热空气，热空气的特点是比较容易获取，成本比较低，但是空气介质的特点主要是热量太小，储热的密度太低，传热差一点。再一个是固体储热，固体储热的特点适用的问题比较高，但是它需要通过热风把热量带出来，虽然储热介质的投资低，整个加上热风以后系统会比较复杂，综合成本也不低。对于熔盐储热的特点，熔盐在运行的区间跟水是比较类型的，它的一个特点，储热密度大，传热传质的效果和过程比较好，现在熔盐对于二元盐可以用到500多度，对于三元盐可以用到400度以下，比较适合跟煤电机组耦合的场景，它的缺点主要是凝结温度，在运行过程当中一直保持在它的允许的温度区间内。综合来说，熔盐储热相比水储热工作温度高，相比于导热油温度更高，稳定性好，安静性好，价格也便宜。综合来看是熔盐储热构建新型电力系统非常有前途的储能技术之一，国内咱们最近投运的熔盐储热项目也非常多，各有各的特点。

对于熔盐行业也做了各种熔盐介质的研究，有氟化盐、氯化盐、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐，现在用的比较广的是硝酸盐熔盐。对于硝酸盐最常见的是有四种，一是太阳盐，40%的硝酸钾和60%的硝酸钠。再一种是三元盐，用的最多的是二元盐，推荐使用温度是290度到565度，在光热发热领域用的是最多。三元盐推荐的使用温度是190度到390度，这个参数比较适合于煤电机组对外的工业供汽领域，我后面案例分享也会有一个对比表，实际上咱们跟煤电机组耦合用的最多的是三元盐。

熔盐储热这个技术简化一下并不是特别复杂，常规的系统是分为低温熔盐罐和高温熔盐罐，可以利用风电、光伏、新能源，还有电网的低谷电、高温蒸汽以及工业余热作为加热介质，可以把低温熔盐罐的低温盐加热为高温盐储存起来，在需要的时候通过高温熔盐加热给水产生蒸汽，可以对外发电，也可以对外工业供汽，从原理上来说并不是特别复杂。

第三项结合技术路线介绍一下关键装备。

熔盐储热跟煤电机组耦合首先是通过电厂里面的热源或者电源加热熔盐，电厂里的热源主要有电以及蒸汽和烟气的热量加热熔盐，储存是通过熔盐储罐进行储存，放热通过蒸汽发热系统加热给水产生蒸汽回系统继续发电或者是送到工业用户对外供热，系统简化一下其实分为三个部分，分别是熔盐加热、熔盐储存、熔盐释热，下面我按这三个部分对关键装备做一个介绍。

首先是熔盐加热部分，熔盐加热现在主要有三种技术路线，一个是电加热，再一个是蒸汽加热，还有烟气加热。电加热的特点比较简单，直接利用电厂的接入厂用电系统或者从电厂的高压变接出来，优点是启停方便，系统简单，通过配置电加热器，可以将上网电量降到0，达到深度调峰的目的。但是它的主要问题是因为电是二次能源，高频位能源换成热存在热电转化效率低的问题。电加热设备行业内主要有三种形式，分别是电阻式、电极式和电磁感应式，电阻式目前应用相对多一些。

另外一种方案是蒸汽加热熔盐，在机组调峰阶段，通过抽汽与熔盐换热，有效降低汽轮机的进汽量，降低机组发电出力，蒸汽加热熔盐是热变热的过程，放热也是热变热，整体的系统效率相对高一些。蒸汽加热熔盐换热设备有发卡式换热器，也有立式换热设备。

第三种技术路线是烟气加热熔盐，烟气加热熔盐特点是绕开汽水系统，直接从锅炉烟道中取热，整体系统效率相对高一些，这个技术我们国家能源集团等联合研发这个技术，这个技术它的特点是技术难度相对大一些，因为会对锅炉烟道的流畅有一定的影响，而且烟气本身有一些颗粒物以及烟气的腐蚀问题，我们现在这个项目已经进行了中试，现在在我们集团廊坊电厂在做验证，项目预计明年下半年投运。我在后面的案例中也会做一个介绍，这是熔盐加热的三种技术路线。

再就是熔盐储热，典型在光热电站主要是双罐，双罐的特点主要是起步早，技术成熟，主要非常适合大型化、规模化应用。前面周老师也介绍了模块化储热，它的特点是集约化，可以降低成本，但是它的特点相对比较适合小规模。

对于熔盐储罐，技术相对比较成熟，但是它的设计和现场实施难点主要在于基础的保温以及罐体焊接问题，对于保温大型的熔盐储罐我们要求每天低温罐温降不能超过1度，高温罐温降不超过2度，特别重视罐底的散热以及罐底的沉降监测，保证整个熔盐储罐的安全。

放热系统一套蒸汽发生系统，蒸汽发生系统左边这个图是光热电站典型的蒸汽发生系统，主要部分包括预热、蒸发以及过热三个部分，蒸发对光热电站因为产生蒸汽要进汽轮机进行发电，对蒸汽的品质要求比较高，一般是带气包的形式。对光热电站现在咱们熔盐储能因为受制于介质的温度上限、换热加电的问题，一般最高参数超高压、亚临界的理论上是可以，但是考虑经济投资的问题，亚临界项目现在非常少，所以有汽包。对于有些工业供汽的项目，如果对汽水品质要求不是特别高，也有采用不带汽包的，蒸发气采用腐蚀的蒸发气，系统和设备也相对简单一些。

第四项是分享一下我们集团以及新能源以及行业内的典型案例。

第一个案例是我们集团龙山电厂的熔盐储能项目，龙山电厂地处河北南网，2台60MW亚临界直接空冷燃煤发电机组，2007年投产发电，也是近几年河北南网新能源快速发展，一条街调峰灵活性改造的要求也非常强，深调的时长逐年增大。这个项目是我们集团批复首个熔盐储能项目。2022年集团批复立项，2023年3月列入国家煤炭清洁高效利用的科技攻关项目，纳入国家能源局“十四五”能源领域科技创新规划，也入选国家第五批能源领域首台套重大技术装备项目名单，项目特点用多元蒸汽加配汽控制技术实现热电解耦，在低负荷阶段通过抽蓄主汽等进行储热，部分蒸汽回冷塞，部分蒸汽冷凝换热回到给水系统，实现深度调峰的作用。这个项目实际是利用了蒸汽显热和潜热，是一个大规模储热的项目，顶峰阶段通过熔盐蒸汽发热系统产生蒸汽回到系统，提高系统出力。

项目今年5月份投运，深调可以在机组不投油最低温燃的基础上再降100MW的机组出力。需要顶峰在额定工况下再增加出力47MW，时长不小于6小时，通过抽汽储能系统，可以提高机组的响应速度提高1.5倍。

第二个项目是宿州冷源储能项目，这个项目是目前国内规模最大的煤电机组耦合熔盐储能项目，宿州电厂是我们集团2023年5月份批复的项目，入选了国家发改委绿色低碳先进技术示范项目第一批清单，也入选了国家能源局第五批能源领域首台套重大装备项目名单，项目是2024年3月份正式开工，今年8月份投运，宿州项目特点是2台35万的超临界燃煤机组，是安徽省供热量最大的热电联产企业，承担着宿州市51家工商企业的供热安全，2台35万的机组对外供热工业供汽的高值410t/h，低值310t/h，它的对外供汽的参数是1.5兆帕和2.5兆帕，温度大概是300度。对于35万机组，因为锅炉的最大蒸发量是1000吨，对外供热310到410吨对35万机组的量是非常大的，因为供热量大，机组供电和供热存在强耦合，为保证对外供热，只能在50%到30%额定负荷运行，长期受到电网的考核。对于宿州电厂的应用场景，我们就设置了一套熔盐储能系统，通过抽取机组的主汽等进行多元蒸汽储热，主汽利用它的显热和潜热，储能规模是1000兆瓦时。

最后达到的效果是机组实现热电解耦，机组调峰能力从50%到80%提升至30%到100%，上下各提高了20%。顶尖峰阶段可以4小时，替代280MWh的新能源发电，需要压低谷可以连续实现5小时，在白天光伏出力大发的时候让出350MWh新能源发电量。

第三个项目是我们集团廊坊电厂的熔盐储能项目，这个项目它的特点是世界首套利用烟气进行储热的一个熔盐储热项目，这个项目也入选了国家能源局第三批能源领域首台套重大装备，因为廊坊项目是一个新建电厂，利用烟气储热，预期效果50%负荷升降负荷达到6%，这个指标在行业内是非常先进的。熔盐储热技术路线带低负荷段50%到15%区间通过烟气储热，部分烟气引入独立烟道，通过熔盐换热器的换热加热熔盐，在高负荷段把熔盐储存的热量加热蒸汽，产生蒸汽回到系统，提高机组的变幅和速率，熔盐对这个机组变幅和速度能达到3%/分钟贡献。

第四个项目是我们集团荆州电厂熔盐储能项目，这个项目有2台330MW亚临界燃煤机组，2009年投产，这个项目也是对外供汽的项目，也是因为新能源大发的背景下参与深调，低负荷存在供汽能力不足，顶峰由于供汽顶峰能力受限的问题，也是通过熔盐储能系统，单台机组向下调峰能力增加25兆瓦，双机的深调能力增加50兆瓦，需要顶峰可以提高供热机组26.4兆瓦的向上顶峰能力，这个项目是一个蒸汽加热和电加热耦合的项目，通过电加热器可以提高机组ABC调频，一次调频的效果，这个项目入选湖北省21个新型储能电站试点示范项目。

前面周老师已经介绍了，一个是华能熔盐储能项目，还有靖江，国内这几个典型项目我做了一个简单的分析对比表，龙山项目首先看储热规模，储热规模从几十兆瓦到上百兆瓦，到大几百兆瓦，到接近一千兆瓦，相当于熔盐储能在咱们国内煤电机组领域有了不同规模的尝试。对于造价来说规模越大，相对造价越低一些。熔盐多数采用Hitec三元盐，华能魏家峁项目采用四元盐，采用熔盐和热水耦合储热的形式，其他几个项目都是采用熔盐储能，而且熔盐是三元盐。项目特征龙山项目是纯凝机组，通过熔盐储能可以提高机组调峰的范围，提高机组AGC响应速率。宿州热电是一个典型的供热项目，通过熔盐储能可以实现热电解耦，提高机组在保证供热的前提下调节能力。龙山项目是一个烟气加热项目，可以对机组的变幅和速率提供支撑。荆州项目是蒸汽+电加热耦合项目，也是对外供汽的项目，通过熔盐耦合煤电机组可以提高机组的调峰顶峰能力，提高机组的调频效果。

综合来看咱们国内熔盐的储能各种技术路线、各种方式都做了尝试，效果一是对应煤电机组深调向下调深调能力、顶峰能力以及机组变负荷能力有提升，这是一个简单的小结。

简单做一下技术展望

行业内熔盐储能发展前景广阔，但是对于现在常用的三元盐和二元盐有温度区间的限制，所以行业内一直在做新型熔盐的研发，研发更低熔点、更宽温域、腐蚀性更低的熔盐。二是熔盐储罐和熔盐泵的研究，对于大型熔盐储热它的主要技术难点，一是熔盐泵因为是长轴泵有轴系稳定和振动的问题，再一个因为大型熔盐储罐一般咱们现在做的项目都是把熔盐泵放在熔盐罐底，熔盐罐里面存在一定的死盐位，有一些盐长期在罐里抽不出来，现在有一种新的技术，采用高低位熔盐储罐加短轴泵的方案，通过在熔盐储罐的侧面把熔盐引出来再做一个小的储罐，上面设一个短轴泵，这样减少了熔盐储罐的死盐位，而且短轴泵的制造难度相对低一些，优化了熔盐结构，降低了设备的投资和运行成本。这种技术路线咱们国内在供热电站有一个尝试，现在也在关注这个项目的效果，后面如果实施顺利也可以做一个应用和推广。

第三项开发高效熔盐换热设备，比如缠绕管换热器，在同样换热功率下可以降低换热器的体积和降低造价，而且缠绕管换热器特点因为是绕管，有比较好的热补偿，比较适合机组快速负荷响应的应用场景。

第四项是高温熔盐泵与熔盐泵储热结合的技术，这个技术主要是通过热泵回收系统余热，提高系统整体循环效率。

最后是指导建议

在“双碳”背景下，新能源快速发展，煤电机组仍然承担着非常大的调节需求，起到基础灵活性功能和兜底保障作用。通过熔盐储能技术可以更大量的释放煤电机组调节能力，对煤电机组的发展有比较好的作用，对电力系统的支撑也起到贡献作用。通过熔盐储能可以提高机组“压低谷、顶剑锋”，提升机组的灵活性，而且熔盐储能技术具有储能时间长、单机容量大、全生命周期成本低，设备寿命长的特点，是新型电力系统非常有应用场景的技术，但是根据前面的案例分享，熔盐储能技术对于不同容量电站以及不同参数的技术路线都是不一样的，特点有一个“一厂一策”的特点。

最后我们也是非常愿意与咱们行业内的领导专家以及科研机构开展深入的合作，一起助力煤电的转型，一起助力新型电力系统的发展。我的分享到此结束，谢谢！