藍星北化機基于五十余年高溫壓力容器設計開發(fā)、生產制造經驗,結合國內外新能源技術發(fā)展趨勢,從材料選型、均勻預熱結構、罐體及介質高溫承載基礎、保溫設計、焊接制造工藝、運行操作、安全隔離與泄漏快速響應設計等方面進行研發(fā),成功開發(fā)了熔鹽熱儲能系統(tǒng)及裝備。在風光發(fā)電配儲能政策下,熔鹽儲能作為光熱電站的壓艙石,為完成國家能源轉型和實現雙碳目標發(fā)揮重要作用。
熔鹽熱儲能系統(tǒng)及裝備針對新能源發(fā)電穩(wěn)定性和能源儲存難題提出,利用高溫熔鹽儲能系統(tǒng),解決光熱發(fā)電復雜工況下的能源儲存問題。在消除儲能系統(tǒng)溫差應力、循環(huán)應力、降低熱沖擊,減小罐體膨脹約束、避免不均勻沉降,實現高效均勻預熱、進鹽均布,快速泄漏檢測及極端情況下安全保障等方面具有創(chuàng)新性,尤其是基礎結構創(chuàng)新屬于國內首創(chuàng)技術。
熔鹽熱儲能系統(tǒng)及裝備形成了能夠承受大溫差循環(huán)工況工作的高溫熔鹽儲能系統(tǒng)的獨特技術,能夠滿足光熱發(fā)電的高溫度、高循環(huán)次數、長壽命的要求,打破了國外技術壟斷。通過大量技術研究、中試裝置驗證、產業(yè)化放大應用,研發(fā)出光熱發(fā)電熔鹽儲能系統(tǒng)及關鍵設備技術,形成了具有自主知識產權的原創(chuàng)性關鍵技術,其特點:
1)熔鹽儲能系統(tǒng)工藝技術創(chuàng)新。
2)GWh級高溫熔鹽儲罐結構開發(fā)技術。
3)GWh級熔鹽儲罐高溫承載基礎結構的獨創(chuàng)性設計。
4)GWh級熔鹽儲罐的高效保溫技術。
5)GWh級熔鹽儲罐高效均勻預熱結構。
6)GWh級熔鹽儲罐熔鹽均布結構。
7)系統(tǒng)的安全隔離技術與泄漏快速響應技術。
主要經濟技術指標:(1)100MW儲能系統(tǒng),儲能量為3000MWh/8h,占地8200㎡。
(2)儲能系統(tǒng)工作溫度:低溫290℃,高溫565℃。
(3)散熱功率:低溫/210KW,高溫/500KW。
2024年9月20日,由中核集團玉門新奧新能源有限公司投資的中核玉門新奧“光熱儲能+”項目順利并網發(fā)電,標志著國內首個“光熱儲能+光伏+風電”項目實現全容量投產。本項目位于甘肅省玉門市,是國家第一批“沙戈荒”大型風光基地配套項目,甘肅省首批四個“光熱+”--一體化項目之一。本項目是目前全球在建裝機容量最大的熔鹽線性菲涅爾光熱電站,集熱面積達130萬平方米。
藍星北化機憑借其在熔鹽儲能領域的深厚研發(fā)實力和技術優(yōu)勢,為項目提供了一套包含1冷罐+1熱罐的熔鹽儲能設備系統(tǒng)解決方案。這套系統(tǒng)不僅冷熱鹽罐的最大熔鹽儲存量達到了2萬噸,而且設計儲熱時長最長可達8小時。通過一系列精心的設計優(yōu)化、仿真模擬計算以及現場施工工藝質量過程控制,藍星北化機確保了這套系統(tǒng)能夠最大限度地減少熱損失,提高機組儲能效率。據預測,該系統(tǒng)的日最大降溫將不超過1℃,這在業(yè)界內堪稱卓越。本項目于2023年3月29日正式破土動工。當年即完成了雙罐沉水試驗驗收的節(jié)點目標,創(chuàng)造了熔鹽項目儲罐從開工到試水完成的最快施工記錄。通過該“1冷罐+1熱罐的熔鹽儲能設備系統(tǒng)解決方案”,解決了中核玉門新奧工程項目“定日系統(tǒng)、集熱系統(tǒng)、熔鹽儲能系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)”四大系統(tǒng)之一的熔鹽儲能系統(tǒng)的難題。隨著本項目的順利并網發(fā)電已取得了顯著的經濟和生態(tài)效益。
熔鹽熱儲能系統(tǒng)具有適用范圍廣、綠色環(huán)保、安全穩(wěn)定等優(yōu)點,是目前大規(guī)模、長時間中高溫儲熱技術的首選。不但可以應用于太陽能熱發(fā)電,還可以應用于火電的靈活性改造,余熱回收利用、清潔供暖等?;谌埯}儲能相比于其他新型儲能在耦合熱能方面的先天優(yōu)勢,包括國能龍山電廠、國能宿州電廠熔鹽儲能靈活性改造項目、華能海門電廠“基于熔鹽儲熱的調頻調峰安全供熱綜合提升示范項目”等多個項目正在建設和調試過程中。
展望未來,藍星機將繼續(xù)發(fā)揮其在熔鹽熱儲能技術方面的優(yōu)勢,推動新能源技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。利用這些先進技術,中國有望有效解決過度依賴單一資源的問題,提升間歇性可再生資源的能力和綜合效益。同時,這些技術也將為減少新能源棄電提供新的解決方案,對構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)具有重要的示范意義。