发布机构: 发布日期: 2021-07-20 09:41:18

苏旭东:“光热+熔盐储能”零碳供热技术助力工业碳中和

“碳达峰、碳中和”目标的提出,为“新能源+储能”带来了广阔的发展机遇。根据国家发展改革委和国家能源局2021年4月发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》,我国2025年新型储能装机规模将达到3000万千瓦以上,而截至2020年底装机规模仅约250万千瓦,按照目前的投资成本计算,未来5年新型储能市场规模可达800亿元至1000亿元[1]。

在此背景下,山西省“十四五”规划和2035年愿景目标《纲要》明确提出,“促进新能源增长、消纳和储能协调有序发展”“提升新能源消纳和存储能力,加快推进‘新能源+储能’试点”。同时,山西省作为我国的能源重化工基地和典型的资源型省份,一次能源消费中煤炭占比高达84%左右,能源消耗中工业能耗占到70%以上,工业耗能中热能的消耗占比在70%以上。因此,如何将“新能源+储能”技术应用于工业用热,实现其大规模减碳、脱碳,不仅是完成“碳达峰、碳中和”目标的关键,也是我省的战略需求和急需方向。

 

图1 “光热+熔盐储能”多能互补供热技术路线示意图

图2 大型熔盐储能系统

熔盐储能系统作为一种新型的“新能源+储能”技术,为用热工业企业提供了一种零碳供热技术路径,其技术路线图如图1所示。其中,熔盐储能系统(如图2所示)是以熔融态液体无机盐作为储热介质进行能量储放的一种新型的高温储热技术,有着导热性能高、使用温度范围广、饱和蒸气压低、热容量大、低粘度、化学稳定性好、原料价格低廉等优势。熔盐的一般运行温度在300-600℃之间,非常适合为工业用户稳定供应高质量工业蒸汽,完全替代企业自备的燃煤或燃气锅炉,实现“零碳供热”。此外,熔盐储能系统还可与工业余热系统或电加热系统进行耦合,充分利用工业余热和廉价谷电,为工业用户提供清洁低碳、多能互补、安全灵活的供热体系。

  

图3 集热镜场

大地控股作为我省生态文明建设领域的领军企业和新兴产业的发展劲旅,其下属单位山西大地生态环境技术研究院有限公司(以下简称“大地研究院”)紧扣“碳达峰、碳中和”目标下“新能源+储能”行业发展热点,从优化我省工业用热能源结构、解决风电光伏等可再生能源消纳问题等角度出发,创新性提出“光热+熔盐储能”零碳供热模式,即通过将太阳能集热装置(如图3所示)与熔盐储能装置进行集成,将太阳能转化为热能储存在熔盐储热罐中,并根据需要持续释放热量。大地研究院计划开展我省首个熔盐储能零碳工业蒸汽示范工程建设,并在此基础上结合我省风能、光能等清洁能源建设及技术需求,积极推进建设新型储能高端装备制造零碳产业园,促进储能供热示范项目深度合作,助力我省碳达峰、碳中和目标实现。

供稿人:苏旭东山西大地生态环境技术研究院有限公司

 

参考文献:

[1] 覃秘, 全泽源. 碳达峰、碳中和引领储能产业步入战略机遇期[N]. 上海证券报, 2021.05.25(06). 

 

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