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在2025第六屆中國儲熱大會上，煙臺龍源電力技術(shù)股份有限公司首席科學(xué)家楊天亮圍繞適用于新型電力系統(tǒng)的火電機組熔鹽儲能技術(shù)展開深度分享，結(jié)合行業(yè)現(xiàn)狀、技術(shù)方案、落地案例及創(chuàng)新系統(tǒng)設(shè)計，為火電機組的靈活轉(zhuǎn)型提供了清晰路徑。

圖：楊天亮

1、火電機組面臨的問題

楊天亮指出，在新型電力系統(tǒng)中，煤電仍承擔(dān)著約60%的發(fā)電量、70%的頂峰能力和接近80%的調(diào)節(jié)能力，是電力安全保障的“壓艙石”，而調(diào)峰是其發(fā)揮核心作用的唯一途徑。

但當(dāng)前火電機組面臨諸多現(xiàn)實困境：常規(guī)煤電機組最小出力普遍在40%以上，深調(diào)至20%時煤耗會增加約20%；變負(fù)荷速率目前多為1.5%~2%額定負(fù)荷/分，若按參考值提高50%，會導(dǎo)致鍋爐汽包和過熱器壽命分別降低31.9%和52.9%。

隨著新能源裝機量超越火電，大規(guī)模儲能技術(shù)成為電網(wǎng)穩(wěn)定運行的核心，火電機組的調(diào)峰深度、啟停速度和爬坡能力亟需提升，從現(xiàn)有40%的深度調(diào)峰、4小時啟停、2%/min爬坡速率，向20%深度調(diào)峰、2小時啟停、5%/min爬坡速率邁進(jìn)。

2、解決方案：熔鹽儲能的技術(shù)探索

面對火電機組的調(diào)峰困境，配備儲能成為關(guān)鍵解決方案，而熔鹽儲能憑借成熟的工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)，成為火電廠轉(zhuǎn)型的重要選擇。

楊天亮介紹，熔鹽儲能本質(zhì)是儲熱，核心通過熔鹽加熱、儲能、發(fā)電三個模塊實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，其工作介質(zhì)為熔融態(tài)硝酸鹽混合物，典型工作溫度范圍在290℃~565℃，適配汽輪機552℃/14.4MPa的工作參數(shù)。

圖：典型工業(yè)用儲能熔鹽

從研究歷程看，國家能源集團自2019年開始布局煙氣加熱熔鹽技術(shù)，開展燃煤電站熔鹽鍋爐發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)、關(guān)鍵技術(shù)試驗驗證研究以及熔鹽泄露安全性試驗研究。在此基礎(chǔ)上，同步開發(fā)蒸汽加熱熔鹽儲能技術(shù)與機爐解耦靈活高效火力發(fā)電技術(shù)，形成了涵蓋熔鹽加熱模塊、儲能模塊、發(fā)電模塊的完整技術(shù)鏈條，并通過多項專利布局（如熔鹽儲能系統(tǒng)、機爐解耦發(fā)電技術(shù)等專利）構(gòu)建起技術(shù)壁壘，為熔鹽儲能在火電機組的應(yīng)用提供了扎實的研發(fā)支撐。

目前火電廠熔鹽儲能主要有三類技術(shù)路徑：蒸汽加熱熔鹽方案，通過抽取主蒸汽和再熱蒸汽加熱熔鹽，不影響鍋爐原有運行參數(shù)，但熔鹽溫度僅能達(dá)到385℃左右，電-電轉(zhuǎn)換效率較低；電加熱熔鹽方案，雖能實現(xiàn)較高熔鹽溫度和調(diào)峰幅度，但能量轉(zhuǎn)換損失大，發(fā)電效率難超45%；煙氣加熱熔鹽方案，雖理論可行，但在電廠實際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

其中，蒸汽加熱熔鹽方案因技術(shù)成熟度高，成為當(dāng)前主流落地選擇，而如何提升儲能效率和?效率，是各類方案亟待解決的核心問題。

3、實施案例：國能河北龍山項目的成功實踐

作為蒸汽加熱熔鹽方案的典型示范，國能河北龍山600MW亞臨界機組熔鹽儲能項目目前已成功落地。

楊天亮介紹，該項目總投資3.2億元，配置12600噸熔鹽，具備100MW調(diào)峰能力（持續(xù)4小時）和30-60MW頂峰發(fā)電能力（持續(xù)6小時）。項目采用“多源抽汽+配汽調(diào)控”技術(shù)，高負(fù)荷時放能提升頂峰能力，低負(fù)荷時儲能增強深調(diào)水平，儲熱過程中冷鹽罐溫度234℃、熱鹽罐溫度385℃，能量轉(zhuǎn)化效率不低于70%。

從運行效果來看，儲能系統(tǒng)投入后，機組負(fù)荷可從180MW降至75MW，降幅達(dá)105MW；放能時負(fù)荷能從600MW提升至641MW，頂峰能力達(dá)41MW，AGC調(diào)頻性能提高1.5倍。

安全性方面，汽輪機推力、葉片強度及鍋爐受熱面在各類工況下均滿足安全要求。項目收益顯著，可實現(xiàn)現(xiàn)貨收益3402.5萬元、容量電價補貼500萬元，還獲得國家重點科技項目超長期特別國債支持6400萬元，經(jīng)中國電機工程學(xué)會鑒定，項目成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

圖：項目成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平

4、機爐解耦靈活高效火力發(fā)電系統(tǒng)

為破解現(xiàn)有熔鹽儲能方案效率偏低的問題，煙臺龍源研發(fā)了全球首創(chuàng)的機爐解耦靈活高效火力發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，適用于新建機組或老舊機組升級改造。

楊天亮表示，其核心邏輯是實現(xiàn)鍋爐與汽輪機的完全解耦，鍋爐24小時滿負(fù)荷穩(wěn)定運行，汽輪機則根據(jù)電網(wǎng)需求靈活調(diào)峰，可實現(xiàn)零負(fù)荷運行和日啟停2次。

圖：機爐解耦靈活高效火力發(fā)電系統(tǒng)——超超臨界鍋爐亞臨界汽輪機

在技術(shù)設(shè)計上，該系統(tǒng)沿用熔鹽加熱、儲能、發(fā)電三大模塊，通過提升鍋爐參數(shù)至超超臨界水平，使熔鹽溫度可達(dá)565℃，適配光熱發(fā)電系統(tǒng)的亞臨界參數(shù)機組。

鍋爐采用多次上升垂直管強制循環(huán)設(shè)計，定壓啟動無壓力突變，避免了爐膛爆燃、熔鹽超溫等風(fēng)險；汽輪機在40%THA負(fù)荷以下定壓運行、以上滑壓運行，最高負(fù)荷變化率可達(dá)12%/min，遠(yuǎn)超新一代煤電調(diào)峰要求。

圖：汽輪機系統(tǒng)——工業(yè)汽輪機變負(fù)荷速率

以某30萬千瓦機組改造為例，系統(tǒng)升級后鍋爐蒸發(fā)量設(shè)計值863t/h，熔鹽用量25727t，機組升負(fù)荷速率達(dá)6%Pe/min，儲能效率接近100%，可與新能源耦合發(fā)電。

楊天亮強調(diào)，該系統(tǒng)既保證了鍋爐的穩(wěn)定高效運行，又賦予汽輪機極致的調(diào)峰靈活性，徹底解決了常規(guī)火電機組調(diào)峰中的設(shè)備損耗、效率低下等問題，為火電機組在新型電力系統(tǒng)中的可持續(xù)發(fā)展提供了全新范式。