國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“寬液體溫域高溫熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)”進(jìn)展

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)”重點(diǎn)專項(xiàng)“寬液體溫域高溫熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)”項(xiàng)目由北京工業(yè)大學(xué)牽頭，聯(lián)合中國科學(xué)院工程熱物理研究所、西安交通大學(xué)、華南理工大學(xué)、浙江綠儲(chǔ)科技有限公司、西安熱工研究院、浙江高晟光熱發(fā)電研究院、藍(lán)星（北京）化工機(jī)械有限公司、華北電力大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)共同研發(fā)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為北京工業(yè)大學(xué)吳玉庭研究員。

項(xiàng)目針對(duì)電/熱泵儲(chǔ)熱發(fā)電調(diào)峰電站、火電廠深度調(diào)峰、新一代太陽能熱發(fā)電、多能互補(bǔ)綜合能源系統(tǒng)等對(duì)大容量超長時(shí)間高溫儲(chǔ)熱的要求，突破寬液體溫域高溫熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、低熔點(diǎn)高分解溫度低成本低腐蝕性的混合熔鹽材料、大容量高溫熔鹽儲(chǔ)罐及其地基、高溫高壓大溫差熔鹽換熱器、高電壓熔鹽電加熱器、系統(tǒng)集成與控制等關(guān)鍵技術(shù)，完成10MWh高溫熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)工程驗(yàn)證和工程示范。

2025年度，項(xiàng)目建立了耦合高溫熔鹽儲(chǔ)熱的火電調(diào)峰、光熱發(fā)電和熱泵儲(chǔ)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真模型，揭示了熔鹽流量、材料熱物性等對(duì)系統(tǒng)性能的影響機(jī)理。對(duì)優(yōu)選三元硝酸碳酸熔鹽+納米二氧化硅及三元硝酸碳酸熔鹽+納米氧化鋁兩種納米流體進(jìn)行了1000h的650℃恒高溫穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)和1000次的室溫-650℃高低溫?zé)釠_擊穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，獲得了復(fù)合儲(chǔ)熱材料熱性能參數(shù)隨恒高溫時(shí)間和高低溫循環(huán)次數(shù)的變化機(jī)理。對(duì)直管式電加熱元件的高電壓熔鹽電加熱器、電熱器引出棒以及U型翅片電加熱管電加熱器進(jìn)行了多場(chǎng)協(xié)同分析，揭示了內(nèi)部的傳熱機(jī)理。完成了MW級(jí)高電壓熔鹽電加熱器樣機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和樣機(jī)研制。形成了多殼程螺旋盤管熔鹽-水/蒸汽換熱器的設(shè)計(jì)方案，完成了多殼程螺旋盤管熔鹽-水/蒸汽換熱器樣機(jī)的研制與工作壓力測(cè)試。形成了翼型通道印刷電路板熔鹽-超臨界CO?換熱器原理性樣機(jī)設(shè)計(jì)方案，建立了熔鹽-超臨界CO?換熱器性能測(cè)試試驗(yàn)平臺(tái)。10MWh、650℃工程驗(yàn)證平臺(tái)已完成高溫熔鹽儲(chǔ)熱工程驗(yàn)證系統(tǒng)建造和調(diào)試；華能海門電廠熔鹽儲(chǔ)熱耦合火電機(jī)組提升靈活性示范工程已建成投運(yùn)12個(gè)月，熔鹽儲(chǔ)熱示范系統(tǒng)被高頻率調(diào)運(yùn)，示范工程運(yùn)行穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的調(diào)峰調(diào)頻目標(biāo)。

延伸閱讀：關(guān)于華能海門電廠熔鹽儲(chǔ)熱耦合火電機(jī)組提升靈活性示范工程

2024年12月9日，華能千萬千瓦級(jí)粵東風(fēng)光火儲(chǔ)一體化能源基地儲(chǔ)能板塊示范項(xiàng)目在廣東汕頭華能海門電廠投產(chǎn)。這是全國首例熔鹽儲(chǔ)熱耦合百萬機(jī)組、四機(jī)聯(lián)調(diào)汽水電控調(diào)頻調(diào)峰示范項(xiàng)目，標(biāo)志著我國在兆瓦級(jí)6千伏高電壓直驅(qū)熔鹽電熱裝備創(chuàng)新，以及多電壓等級(jí)熔鹽電熱設(shè)備綜合利用上實(shí)現(xiàn)新突破，并且首次實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)熔鹽成套裝備控制（華能睿渥）全國產(chǎn)化運(yùn)行。項(xiàng)目熔鹽電加熱功率60MW，儲(chǔ)能容量120兆瓦時(shí)，額定產(chǎn)汽量90噸/小時(shí)，項(xiàng)目投產(chǎn)后，機(jī)組調(diào)頻響應(yīng)速率將提升110%，熱電解耦后增加深調(diào)容量360MW，可實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組100%頂峰運(yùn)行。還可增加新能源消納電量3億千瓦時(shí)年。

其中，熔鹽儲(chǔ)熱項(xiàng)目相當(dāng)于一個(gè)電能調(diào)節(jié)器，電網(wǎng)富余的電能進(jìn)入加熱器加熱熔鹽，產(chǎn)生的熱能儲(chǔ)存起來用于調(diào)頻；當(dāng)電網(wǎng)電能不足，就會(huì)把之前儲(chǔ)存的熱量轉(zhuǎn)換為電能，用于調(diào)峰，維持電網(wǎng)的需求。同時(shí)，能夠?qū)㈦娔艽鎯?chǔ)為熱能，如果周邊工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)有熱能需求，也可及時(shí)為園區(qū)供熱。

特別說明：

本文來源于 太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、中國可再生能源學(xué)會(huì)太陽能熱發(fā)電專委會(huì)《中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)藍(lán)皮書2025》。

部分轉(zhuǎn)載或引用藍(lán)皮書中的文字、數(shù)據(jù)及圖片，請(qǐng)務(wù)必注明出處。引用格式為：太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等. 中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)藍(lán)皮書（2025）[J]. 電工電能新技術(shù),2026,DOI: 10.12067/ATEEE2601019.

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