首航高科新型儲能方案——壓縮二氧化碳熔鹽儲能

　　2023年中國太陽能熱發電光熱大會上，首航高科(002665)董事長黃文博主題報告中提及高效率儲能島的相關介紹，揭開了首航高科新型儲能方案的面紗。

　　01 熔鹽儲熱參數良好，潛力尚待挖掘

　　熔鹽儲熱是目前光熱發電系統實現能量存儲的主要技術，首航高科敦煌一期、二期光熱電站皆配置自行設計的熔鹽儲熱系統，至今已分別穩定運行超過7年和5年。可以支撐100MW及更大容量熱電機組，可達到30年以上使用壽命，初始投資成本低，經濟和性能參數十分優異。

　　但從目前的市場表現而言，熔鹽儲能在各種儲能路線中的表現不算突出，主要是受限于電-電轉換效率比較低，尤其是前端通常采用電加熱熔鹽，其電到熱轉換效率較低。

　　02 首航高科壓縮二氧化碳熔鹽儲能

　　首航高科依托成熟的項目經驗和自身在換熱器，熔鹽，熱能動力專業技術優勢，結合自身在超臨界二氧化碳發電技術方面多年的技術積累，成功研發出了壓縮二氧化碳熔鹽儲能技術以及超臨界二氧化碳發電技術，并完成了樣機試驗。從前端電到熱的轉換過程以及后端熱到電的轉換均大幅提升，解決了熔鹽儲能電-電轉換效率較低的問題。

　　1 前端

　　其前端電到熱的轉換過程采用壓縮二氧化碳高溫熱泵加熱熔鹽，具體為通過逆向循環使用棄風棄光電能將低溫熱源的熱能“泵至”高溫狀態，并存儲轉化為高溫熱能，使用壓縮二氧化碳高溫熱泵技術突破了阻抗型加熱器能效(cop)<100%的限制，提高了電到熱的轉換效率，是電力系統削峰填谷、提高區域能源系統效率和安全性的關鍵性前沿技術之一。

　　2 后端

　　后端熱到電的轉換可以采用先進的超臨界二氧化碳發電技術，高效將熱能轉化為電能，根據熔鹽溫度不同以及裝機容量大小，全系統電-電轉換效率近期達到57.5%~65.8%;

　　中遠期(5至10年)達到65%~76.6%,有望超過抽水蓄能轉換效率。

　　3 優勢

　　1.單位瓦時存儲建造成本1.7元;

　　2.使用壽命長達30年;

　　3.完全不受地域限制;

　　4.具備短期大規模部署的能力;

　　5.熔鹽與光熱具有天然耦合優勢，若與光熱補熱熔鹽結合，熔鹽-壓縮二氧化碳儲能電-電轉換效率更高。

　　03 高溫二氧化碳熔鹽儲能系統技術總結

　　大規模- 高溫熱泵

　　可持續并且環境友好

　　溫度等級 (0 - 700℃)是區域耦合及各種應用理想的熱源

　　無與倫比的可擴展性和靈活性

　　可與光熱靈活匹配

　　大幅度降低土建安裝成本

　　TRL7-基于成熟可靠的技術和物理過程

　　短期至中期投資回收期-長生命周期

　　巨大的效率提升空間

　　無性能衰減

　　無儲能/放電循環限制

　　04 首航高科供貨范圍

　　1 電驅高溫壓縮機集成膨脹機

　　2 超臨界二氧化發電系統(含二氧化碳工質系統)

　　3 熱交換器(PCHE)

　　4 整個CO2回路的管道、閥門、儀表、連接電纜

　　5 完整的熔鹽儲能系統(大罐，熔鹽泵，閥等)

　　6 冷熱水系統

　　7 完整的電氣設備，包括變壓器、VFD、開關設備等

　　8 整廠控制系統和就地控制系統

　　9 主設備的最終驗收和現場檢測

　　10 安裝和調試

　　11 聚光集熱補熱系統(可選)

　　來源： 首航高科官微

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