應用我們單位研制的新技術，在用戶側使用谷電儲能，白天產出蒸汽的一套單罐熔鹽儲熱系統，這兩天終于驗收了。這篇文章呢，我主要想和

應用我們單位研制的新技術，在用戶側使用谷電儲能，白天產出蒸汽的一套單罐熔鹽儲熱系統，這兩天終于驗收了。這篇文章呢，我主要想和大家分享一下我們這套系統的運行情況，和在用戶側做谷電儲能產蒸汽的推廣為什么那么困難的原因。

1）背景介紹

熔鹽儲熱系統是光熱電站的重要模塊，整體熱度也隨著光熱發電起起伏伏。光熱發電中應用的是雙罐熔鹽儲熱系統，這套系統已經很成熟了，但要將這套系統應用到用戶側谷電儲能產蒸汽時，會碰到一些困難。

首先簡單的介紹一下雙罐熔鹽儲熱系統的基本原理，雙罐熔鹽儲熱系統有兩個熔鹽儲罐，一個低溫罐，一個高溫罐，在儲能時，低溫罐中熔鹽使用熔鹽泵打出，吸收熱量（可以在吸熱器上吸收太陽光的能量，也可以是電加熱提供的熱能），熔鹽溫度升高，流入高溫罐中，熱能就儲存起來了，在放能時，高溫罐中熔鹽使用熔鹽泵打出，與水換熱，產生蒸汽供外界使用，熔鹽溫度降低，流回低溫罐，完成一個循環。系統中的熔鹽是一種傳儲熱介質，在常溫下它是固體，所以為了防止熔鹽在管道儲罐中凝結，所有熔鹽流經的管道都需要使用電伴熱，保持溫度在熔鹽的熔點之上。

雙罐熔鹽儲熱系統中有非常多的自耗電設施，包括熔鹽泵和電伴熱等，使得這種系統在小規模時，如果考慮自耗電整體的效率將會非常低，同時當熔鹽流量小，熔鹽管道口徑小時，熔鹽是非常容易堵塞管道的，這也導致系統的操作比較復雜，一般用戶側很難有條件雇傭到合適的操作工人。

這些因素使得，小規模的雙罐熔鹽儲熱系統更多只能是作為一個展示，而不是實用的系統。

針對這些問題，我們單位研發了單罐熔鹽儲熱系統，主要針對的就是中小規模蒸汽量的應用場合。單罐熔鹽儲熱系統只有一個熔鹽儲罐，沒有熔鹽泵，不需要電伴熱，熔鹽儲存在熔鹽罐中不流動，電加熱直接插在熔鹽罐中。充能時儲罐中的電加熱直接加熱熔鹽，放能時水通入系統中與熔鹽換熱，產生蒸汽供用戶使用。

除了功率非常小的水泵，系統幾乎沒有自耗電，效率在小規模時大大高于雙罐系統，同時整個系統操作也非常簡便，不需要額外的操作工人，另外系統的投資也只有雙罐系統的幾分之一。可以說在中小規模時，單罐熔鹽儲熱系統是碾壓雙罐熔鹽儲熱系統的。

但我還是要說明一下我們系統的局限性，我們的單罐系統是模塊化的，單個模塊無法做到非常大，所以當規模變大時，單罐的占地反而有可能比雙罐大，同時也因為模塊化，我們系統的投資成本幾乎和規模是成線性關系的，而雙罐隨著規模增大，單位容量的投資會降低。

2）我們系統示范項目情況介紹

我們示范項目的地點位于遼寧朝陽，當地天然氣價格較高，達到4.1元/m3，谷電價格較低在0.32元/kwh左右（代理購電后每個月谷電價格都有變化，但平均在這個價格左右），谷電時長是7個小時，用戶本身已經有了一臺4t/h的天然氣鍋爐。

用戶谷電時配電房富裕容量有限，大概在600kW左右，我們也就充分利用這600kW做儲能。

項目中選用了兩臺單罐熔鹽儲熱模塊，在谷電時段大約能將3.7MWh的能量儲存在系統之中，在白天的時候大約能產出4.2噸的蒸汽，實際檢測得到的效率在87%左右（含水泵自耗電），未來如果有新項目的話，應該能做到90%以上。

項目從2022年9月份開始運行，中間受疫情影響，整個廠區停產了2個月，單罐熔鹽儲熱系統也停機了兩個月，到目前為止系統共充能約600MWh（化鹽和停機的2個月消耗掉一些電），產生蒸汽共600多噸。

因為在實際情況中，廠里付的0.32元/kwh的電價中13%的增值稅是可以抵扣的，所以系統產出每噸蒸汽的運行成本在249.5元左右（未考慮設備折舊）。

簡單的介紹一下我們系統的操作，我們系統操作非常簡單，在需要產蒸汽的時候，點擊產蒸汽啟動按鈕，系統便會自動產汽，在系統用完儲存的能量產汽便會自動結束，或者操作人員手動點擊產汽停止按鈕也能停止產汽流程。

在充能控制中，兩個儲罐是分別控制的，點擊定時充能按鈕后，系統會在晚上谷電時段自動啟動電加熱充能，充滿或者谷電時段結束時電加熱會自動關閉。在白天需要額外補充能量時，可以點擊強制充能按鈕打開電加熱為系統充能。

3）用戶側谷電儲熱產蒸汽系統為什么會推廣困難

只看我們系統的能量成本，249.5元/噸蒸汽，很多人會覺得還是挺便宜的，很多地方用天然氣產生蒸汽的成本都要到350元/噸左右了，用這套系統不是幾年就能收回成本。但在實際推廣的時候，會碰到以下的問題：

①，配電房谷電容量的問題

平均一噸蒸汽大約需要850度電（考慮效率），那么假設一天需要以1噸/h產8小時蒸汽，總共產8噸蒸汽，晚上谷電時間假設為8小時，那么谷電時加熱的功率大概就是850KW，需要一個1000kVA的變壓器。對很多廠來說根本沒有這么大的變壓器容量富裕。

如果要考慮增容，首先有一筆增容費，同時每個月還需要支出容量電費。如果考慮這個容量電費，系統產蒸汽的運行成本將飆升至沒有經濟性的地步。

所以建設這個系統的前提條件是這個廠在谷電的時候，配電房有足夠的容量供系統使用。

②，占地

熔鹽儲熱的能量密度不是特別高，我們一個標準模塊占地是12m2左右，同時為了方便維修，室內高度要達到6m，能有這個空地的鍋爐房也不是非常多。

③，投資成本

單罐熔鹽儲熱系統的投資成本雖然比雙罐熔鹽儲熱系統的投資成本低很多，但比普通的天然氣鍋爐還是要高非常多。在這里我可以說，在目前條件下，如果沒有合適的政策補助，比如“氣改電”之類的，或者當地的谷電價格比天然氣價格的1/15還要低，如當地的天然氣價格為4.1元/m3，谷電價格就要小于0.28元/kwh。這樣系統的投資才能在較少的年限回收。

看著這些對我們單位單罐熔鹽儲熱產蒸汽系統的介紹，如果還對這個系統感興趣的，可以私信聯系我，至少我目前覺得，我們這套系統是國內在谷電儲能產蒸汽方向最好的解決方案。