开辟煤电机组提升调峰和供热能力新路径
我国最大“煤电+熔盐”储能项目投产
8月30日，由国家能源集团安徽公司宿州电厂建设，国家能源集团新能源技术研究院自主研发的1000兆瓦时全国最大“煤电+熔盐”储能项目完成168小时试运行，正式投产。这是全国首台套吉瓦时级煤电熔盐储换热成套装备及控制系统、国家首批绿色低碳先进技术示范项目，为贯彻落实国家“双碳”战略、加快推进新型电力系统建设提供了有益探索，也为煤电机组大幅度提高调峰和供热能力开辟了全新路径。
随着新能源占比不断提高、电力系统调峰压力持续加大，煤电仍是非常重要的灵活性调峰电源。而传统煤电机组为了满足对外供热参数的需求，在低谷时段难以降低发电负荷，在高峰时段也无法满负荷发电，形成了“以热定电”的困局。
始建于1958年的宿州电厂，是典型的城市热电厂，现有的两台装机35万千瓦火电机组，肩负发电和供热的双重任务。在“双碳”目标的深入推进下，火电机组调峰和启停变得更加频繁，发电和供热就像是“跷跷板”一样难以平衡，频繁的负荷调整会导致蒸汽供应波动，这对电厂发电和供热的稳定性带来很大影响。
怎样既能保障原有供热又可以增强火电调峰能力成为电厂转型的必然选择。
熔盐是指熔融态下的液体盐，具有高沸点、低粘度、低蒸汽压力和高体积热的特点。熔盐储热技术的引入，相当于为传统热电联产机组外接一个“储热宝”。在机组调峰压力较小时，用蒸汽加热熔盐，将热量储存至“储热宝”；在用电高峰期、低谷期时，利用“储热宝”对外供热，支撑机组全力参与调峰，实现顶尖峰满发或压低谷调峰。“闲时储热，忙时供热”，提升了机组的调节灵活性，解决了煤电机组供热、供电难以兼顾的问题。
经过多次评估 ，2022年宿州电厂向国能安徽公司提出建设熔盐储热项目的申请，2023年5月，项目获国家能源集团立项批复，2024年3月，项目正式开建。
国家能源集团安徽公司宿州电厂董事长吴德伟说，“火电机组与熔盐储热技术相结合的清洁、高效、环保的新型储能方式，具有响应速度快、寿命长、维护成本低等诸多优点，解决了供热机组常规改造方案只能'压低谷'，不能'顶尖峰'的难题，还有助于提升新能源消纳能力，相当于给传统火电装上了智能调节器。这对我国能源结构转型、构建新型电力系统和改善大气环境质量起到积极推动作用。”
宿州电厂副总经理倪宏宁介绍，项目采用390摄氏度高温和190摄氏度低温两个熔盐储罐进行储热，设计储热容量为1000兆瓦时。运行时，可在电网低谷时段，火电机组仍在正常运行的情况下，抽取一部分蒸汽输送到熔盐储罐内进行储存能量，而在用电高峰、煤电机组顶峰出力和深度调峰时再进行释放能量，这样一来，不仅解决了机组调峰出力与供热之间的矛盾，还提高了电网的稳定性。
据测算，该项目每年可消纳新能源约1.28亿千瓦时，折算每年减少3.2万吨标煤使用量、减少碳排放量约8.5万吨，同时，每年可增加供热能力220万吨，最大供热能力提高到原有的173%，可以满足当地40多家工商业企业用热需求。
以今年迎峰度夏为例，熔盐储热项目试运行有效提升了火电机组调峰能力，熔盐系统储放热40次，增发电量1亿千瓦时，减少碳排放量2.5万吨，未因为热力供应而造成机组出力受限，有效保障了电力稳定供应，发挥了关键作用。
“以前迎峰度夏期间，能源局和用户都会来找我们协调，确保热电稳定供应，今年没人来找了！”吴德伟笑着说。
据国家能源集团新能源技术研究院储能中心副主任金翼介绍， 新能源技术研究院历经三年多，攻克了多项关键核心技术，形成了完全自主知识产权的核心技术。
一是利用大容量熔盐储热技术，大幅提升机组热电解耦能力，向上和向下调节能力各提高20%，在保障供热的前提下，拓展原机组调峰能力从50%-80%到30%-100%额定发电负荷，实现“压低谷，顶尖峰”双向调峰。同时在压低谷工况，保持锅炉高负荷运行，保证设备运行安全。二是首次利用蒸汽冷凝相变换热加热熔盐，实现大容量储热。三是熔盐储热与机组热力系统深度耦合，通过蒸汽储热-熔盐放热与机组供热多效融合，实现热能的梯级利用，储热-放热系统整体效率83.4%。四是开发机组与储热耦合系统机-炉-热协同控制技术，实现供热机组灵活高效运行。
金翼还给记者算了一笔账，按照目前我国火电装机14.7亿千瓦的规模计算，其中热电机组约占一半，如果使用熔盐储热技术，将额外增加机组装机容量20%的调节能力，大约是1.5亿千瓦，按照每天4小时储能时间计算，能够存储6亿度电，如果全部用来存储无法上网消纳的新能源的话，可以减少弃风弃光6亿度电，假设全年运行330天，一年就能额外增加1980亿度绿电消纳。
国家能源集团新能源技术研究院董事长褚景春表示：“宿州熔盐储热项目储热设计容量首次达到吉瓦时级，是目前国内规模最大的煤电机组耦合熔盐储热项目，是国家能源集团践行能源革命、推动绿色低碳发展的标志性工程，项目通过自主创新的核心技术，成功破解了热电联产机组调峰受限的行业难题，安全、高效、经济、长时等关键指标树立了行业标杆。不仅直接赋能宿州热电的灵活运行，更对盘活全国庞大的煤电存量资产、支撑高比例新能源消纳、保障能源安全具有重大的示范意义和推广价值。”（记者 吴莉）
转自：中国能源报
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