高温熔盐蓄热技术 工业蒸汽清洁化的最优选
发布者:xylona | 来源:中国清洁供热平台 | 0评论 | 472查看 | 2019-09-05 15:39:35    

中国清洁供热平台讯:“在蓄能的能量来源方面,熔盐蓄热技术不仅可以使用谷电,还可以大量使用工业余热、太阳能集热或直接利用火电厂生产的蒸汽等,通过这些热源来直接加热熔盐,便可以实现相比电热转换更高的能源转换效率。而在输出端,熔盐蓄热系统除了供暖,还可以服务需求更加多样化的工业蒸汽市场,只要解决配电和谷电电价的问题,经济性是很不错的。”


在8月29~30日于北京举办的2019首届中国清洁供热蓄热技术应用和发展论坛上,百吉瑞(天津)新能源有限公司董事长薛凌云重点介绍了在当前能源大环境下高温熔盐蓄热技术在多样化需求的工业蒸汽市场所具备的高应用价值。

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熔盐在高温传蓄热领域有不可取代的优势


据薛凌云介绍,作为已广泛应用于核能领域的、目前核反应堆中优良的冷却介质和热载体,凭借传热温度高、流动性好、传热系数高、饱和蒸汽压低等优势,熔盐产品在高温传热领域具有不可取代的优势。


薛凌云补充道,熔盐蓄热具有热容大、环境友好无污染、价格便宜、安全可靠等优点,可以说是大规模中高温蓄热技术首选。 


在太阳能热发电领域,应用熔盐蓄热技术来进行储能已经非常普遍且非常成熟。在光热电站中,熔盐解决了系统的大规模蓄热问题,通过与低成本大规模熔盐蓄热结合,光热电站可提供稳定的和符合电网要求的可调度电力。


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更加广阔的多样化工业领域应用场景


除了光热发电等高温应用场景,随着清洁能源装机近年来实现爆发式增长,能源市场对于储能技术的需求也日渐提升,而这也为熔盐蓄热技术带来更加广阔的应用和市场空间。


薛凌云强调,熔盐蓄热在光热发电领域中的成功应用可以证明:第一,该技术特别适合中高温的传热,高至565℃、低至200℃左右;第二,熔盐蓄热可以实现大规模蓄热,实现千兆瓦时级别储热;第三,熔盐蓄热可以实现低成本高品位蓄热,单位兆瓦时的建设成本和运行成本非常低;第四,熔盐蓄热在光热发电领域实现超过30年的长寿命使用周期;第五,凭借较宽的温度应用范围和稳定的供热能力,熔盐蓄热技术在多样化的工业蒸汽领域的应用空间也非常广阔;第六,该技术在低温领域的供暖市场也同样适用,尤其是适合大规模供暖项目,甚至把一个城市的供暖集中起来采用熔盐蓄热技术都可以实现。


薛凌云随后重点介绍了熔盐蓄热技术在化工行业、冶金行业、节能环保、造纸、印染、纺织、食品、医药、农业等领域的多样化工业蒸汽应用场景。


首先是化工行业、冶金行业和节能环保领域,这些领域往往有很多的余热需要回收利用。比如化工行业的过程废热、冶金行业的大量烟气、矿渣和钢渣等。


化工反应中很多是放热或者是恒温的反应,因为催化剂要求是恒温的,所以在这个领域原来找到的可用介质并不多。如果采用导热油和水作为传热介质,最高是200多摄氏度使用空间,而有了熔盐以后可以做到400-500摄氏度。


同时,在上述行业或领域中都有传热相关的工艺过程,也需要恒温的加热系统,而熔盐恰恰是非常好的载体,无论连续用热或者间歇用热,熔盐蓄热系统都可以统一稳定地进行供热。


总的来说,利用熔盐蓄热系统,可以将这些领域的余热从低温到高温依次回收并稳定储存在系统中,然后根据需要统一或间歇地输出以满足工艺过程和各种场景的用热需要,即可完美解决清洁能源(浪费的能源)再利用的问题。


其次,在造纸、印染、防治、食品、农业等领域也有巨大的工业蒸汽需求,这些领域对于蒸汽参数的需求也是各种各样的。


虽然当前市场上有固体、水以及相变等多种供热技术,但这些技术往往很难生产出各种多层级品质的工业蒸汽,而熔盐蓄热技术凭借更广的温度适用区间可以轻松解决这个问题。


火电灵活性改造市场的巨大潜力


薛凌云认为,熔盐蓄热技术在与可再生能源配套以及在火电灵活性改造市场也拥有巨大的应用潜力。


除了上文提到的与光热发电技术配套以外,熔盐储热技术也可以利用弃风、弃光能源来进行储能进而提供热能输出。


而在火电灵活性改造方面,未来新能源的配置会越来越高,今年风电+光伏装机已经达到了4亿千瓦左右的装机容量,而火电约10亿千瓦左右,未来火电给新能源调峰的能力将越来越差,包括南方未来也需要给新能源调峰,那么当新能源配置达到10亿千瓦时,调峰需求将进一步增加,那时就要求新能源配置储能,除了蓄电池,其实熔盐也可以做一些配置。比如发出来电没地方消纳,可以把它变成熔盐热量蓄积起来,在不调峰的时候或电网有空间的时候再发出电送回去,所以熔盐蓄热技术更大的应用领域是在火力发电领域。


据薛凌云介绍,目前火电调峰需要让火电发电负荷降到给风电让路的程度,现在东北很多电厂甚至让到了零,也就是火电机组在不停机的情况下输出为零了。目前采用的模式全是用电变成热的模式进行调峰,我认为其实可以用火电的蒸汽和熔盐直接换热,那么相比用电的模式就可以大幅度节能,因为没有经过热电转换,也就没有了从热到电60%损耗的过程,直接把蒸汽变成热进行储存了,因此熔盐蓄热技术在火电辅助服务、深度调峰领域中拥有大量的应用空间。


薛凌云补充道,目前北方往往选择用电极锅炉来调峰,但过了山海关供暖季一般不超过四个月,过了黄河基本就没有供暖需求了,即电极锅炉生产的热水就没有用了。那么在这些区域对发电厂采用电极锅炉进行灵活性改造达到深度调峰的目的就不适用了,而是需要一种可以高温回热的介质,可以把热量变成高温的优质蒸汽,用于供工业蒸汽、甚至可以送回到机组的汽水系统中去再次发电,这种调峰模式现在看只有熔盐是适合的。

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