蓝星北化机基于五十余年高温压力容器设计开发、生产制造经验,结合国内外新能源技术发展趋势,从材料选型、均匀预热结构、罐体及介质高温承载基础、保温设计、焊接制造工艺、运行操作、安全隔离与泄漏快速响应设计等方面进行研发,成功开发了熔盐热储能系统及装备。在风光发电配储能政策下,熔盐储能作为光热电站的压舱石,为完成国家能源转型和实现双碳目标发挥重要作用。
熔盐热储能系统及装备针对新能源发电稳定性和能源储存难题提出,利用高温熔盐储能系统,解决光热发电复杂工况下的能源储存问题。在消除储能系统温差应力、循环应力、降低热冲击,减小罐体膨胀约束、避免不均匀沉降,实现高效均匀预热、进盐均布,快速泄漏检测及极端情况下安全保障等方面具有创新性,尤其是基础结构创新属于国内首创技术。
熔盐热储能系统及装备形成了能够承受大温差循环工况工作的高温熔盐储能系统的独特技术,能够满足光热发电的高温度、高循环次数、长寿命的要求,打破了国外技术垄断。通过大量技术研究、中试装置验证、产业化放大应用,研发出光热发电熔盐储能系统及关键设备技术,形成了具有自主知识产权的原创性关键技术,其特点:
1)熔盐储能系统工艺技术创新。
2)GWh级高温熔盐储罐结构开发技术。
3)GWh级熔盐储罐高温承载基础结构的独创性设计。
4)GWh级熔盐储罐的高效保温技术。
5)GWh级熔盐储罐高效均匀预热结构。
6)GWh级熔盐储罐熔盐均布结构。
7)系统的安全隔离技术与泄漏快速响应技术。
主要经济技术指标:(1)100MW储能系统,储能量为3000MWh/8h,占地8200㎡。
(2)储能系统工作温度:低温290℃,高温565℃。
(3)散热功率:低温/210KW,高温/500KW。
2024年9月20日,由中核集团玉门新奥新能源有限公司投资的中核玉门新奥“光热储能+”项目顺利并网发电,标志着国内首个“光热储能+光伏+风电”项目实现全容量投产。本项目位于甘肃省玉门市,是国家第一批“沙戈荒”大型风光基地配套项目,甘肃省首批四个“光热+”--一体化项目之一。本项目是目前全球在建装机容量最大的熔盐线性菲涅尔光热电站,集热面积达130万平方米。
蓝星北化机凭借其在熔盐储能领域的深厚研发实力和技术优势,为项目提供了一套包含1冷罐+1热罐的熔盐储能设备系统解决方案。这套系统不仅冷热盐罐的最大熔盐储存量达到了2万吨,而且设计储热时长最长可达8小时。通过一系列精心的设计优化、仿真模拟计算以及现场施工工艺质量过程控制,蓝星北化机确保了这套系统能够最大限度地减少热损失,提高机组储能效率。据预测,该系统的日最大降温将不超过1℃,这在业界内堪称卓越。本项目于2023年3月29日正式破土动工。当年即完成了双罐沉水试验验收的节点目标,创造了熔盐项目储罐从开工到试水完成的最快施工记录。通过该“1冷罐+1热罐的熔盐储能设备系统解决方案”,解决了中核玉门新奥工程项目“定日系统、集热系统、熔盐储能系统和发电系统”四大系统之一的熔盐储能系统的难题。随着本项目的顺利并网发电已取得了显著的经济和生态效益。
熔盐热储能系统具有适用范围广、绿色环保、安全稳定等优点,是目前大规模、长时间中高温储热技术的首选。不但可以应用于太阳能热发电,还可以应用于火电的灵活性改造,余热回收利用、清洁供暖等。基于熔盐储能相比于其他新型储能在耦合热能方面的先天优势,包括国能龙山电厂、国能宿州电厂熔盐储能灵活性改造项目、华能海门电厂“基于熔盐储热的调频调峰安全供热综合提升示范项目”等多个项目正在建设和调试过程中。
展望未来,蓝星机将继续发挥其在熔盐热储能技术方面的优势,推动新能源技术的不断创新和发展。利用这些先进技术,中国有望有效解决过度依赖单一资源的问题,提升间歇性可再生资源的能力和综合效益。同时,这些技术也将为减少新能源弃电提供新的解决方案,对构建以新能源为主体的新型电力系统具有重要的示范意义。