Використання накопичувачів енергії на основі потужності дозволяє краще регулювати попит і пропозицію електроенергії, і в той же час повною мірою використовувати пікові та спадні ціни на електроенергію для збільшення прибутку. Тому зберігання енергії на основі потужності, таке як зберігання розплавленої солі, стало важливим напрямком для нових енергосистем у майбутньому.
Нестабільність сонячної та вітрової енергії, а також періодичні пікові та спадні коливання кінцевого споживання енергії призводять до низької ефективності використання відновлюваної енергії. Для того, щоб адаптуватися до особливостей виробництва екологічно чистої енергії з відновлюваних джерел, необхідні допоміжні системи зберігання енергії для вирішення проблеми невідповідності між попитом і пропозицією енергії в часі, просторі та інтенсивності.
Тобто, коли електроенергії більше, вона зберігається в системі накопичення енергії. Коли її не вистачає, система накопичення енергії використовується для генерації електроенергії для доповнення електромережі.
Серед відомих джерел чистої енергії сонячна енергія, безсумнівно, є відновлюваним джерелом енергії з найбільшими запасами, які можна розробити на землі.
Однак через невідповідність між сезонним розподілом та попитом на споживання енергії, як зберігати теплову енергію, таку як сонячна енергія, в теплоакумулюючому середовищі влітку та вивільняти тепло для опалення взимку, щоб досягти ідеального стану літнього зберігання та зимового використання, стало основним напрямком досліджень та розробок в галузі на сьогоднішній день.
</img
1. Що таке зберігання розплавленої солі?
Розплавлена сіль - це розплав, що утворюється при плавленні солей. Це іонний розплав, що складається з катіонів та аніонів. Взагалі кажучи, розплавлена сіль відноситься до розплаву неорганічних солей, таких як розплав галогенідів лужних металів, лужноземельних металів, нітратів, сульфатів тощо. У широкому розумінні розплавлена сіль також включає розплави оксидів і розплавлені органічні речовини.
Розплавлена сіль є твердою при стандартній температурі та атмосферному тиску і перетворюється на рідину після підвищення температури до певного рівня.
У конкретних ситуаціях теплопередачі та зберігання тепла різні типи розплавлених сольових мономерів можуть бути обрані відповідно до вимог технологічного процесу, або змішані евтектичні солі зі стабільними характеристиками можуть бути виготовлені шляхом з'єднання відповідно до певної пропорції для виконання конкретного завдання з теплопередачі та зберігання тепла.
Якщо використовувати електроенергію від покинутого вітру і світла, а також "коритну електроенергію" для нагрівання розплавленої солі, перетворювати електроенергію в теплову і зберігати її, а потім використовувати теплову енергію під час пікового споживання електроенергії, то це можна замінити системою опалення.
Вугільні (або газові) котли забезпечують опалення. Це не лише підвищує стабільність енергосистеми та покращує стан атмосферного повітря, але й зменшує дефіцит газу та знижує експлуатаційні витрати.
2. Значення зберігання розплавленої солі
Цінність зберігання розплавленої солі в основному відображається в трьох аспектах: підвищення коефіцієнта використання та стабільності зберігання відновлюваної енергіївирішуючи проблему координації між вітром, сонцем, вогнем та іншими джерелами енергії;
Реалізуючи функції згладжування піків і заповнення долин мережі, регулювання частоти системи, згладжування навантаження тощо, вони підвищують безпеку та економічність енергосистеми; надають чисті, ефективні та гнучкі рішення з опалення та паропостачання для промисловості, сільського господарства, будівництва та інших галузей, зменшуючи викиди вуглецю та витрати.
В якості тривале зберігання енергії Метод зберігання розплавленої солі має наступні характеристики: Масштаб зберігання енергії великий. Масштаб зберігання розплавленої солі зазвичай становить від десятків мегават до сотень мегават, що є сховищем великої потужності.
Час зберігання енергії тривалий, а час зберігання розплавленої солі може сягати понад 10 годин. Початкові інвестиційні витрати високі. Інвестиційні витрати на зберігання розплавленої солі становлять близько 5 млн МВт-год, що аналогічно початковим інвестиційним витратам на зберігання гідроенергії та енергії стисненого повітря. У порівнянні з електрохімічним зберіганням енергії, початкові інвестиційні витрати є вищими.
Ефективність перетворення енергії низька, а ефективність зберігання розплавленої солі, як правило, нижча, ніж у 60%. Порівняно з електрохімічними та механічними методами зберігання енергії, ефективність перетворення відносно низька.
У порівнянні з поточними основними літієвими батареями eТехнології зберігання енергіїЯк показують дослідження, зберігання розплавленої солі має такі переваги, як тривалий термін служби, низька собівартість і висока безпека. У майбутньому сценарії, коли співіснуватимуть кілька систем зберігання енергії, зберігання розплавленої солі може зайняти важливе місце.
3. Переваги зберігання розплавленої солі
У всьому діапазоні робочих температур розплавлена сіль завжди залишається в рідкому стані, поглинаючи електричну енергію, енергію випромінювання та іншу енергію. Коли температура навколишнього середовища нижча за температуру розплавленої солі, теплова енергія вивільняється, таким чином реалізуючи накопичення теплової енергії за рахунок різниці температур під час процесу нагрівання або охолодження.
Завдяки широкій температурі рідини, великій різниці температур накопичення тепла, високій щільності накопичення тепла, хорошим показникам теплопередачі, стабільному робочому стану та низькій вартості, він підходить для великомасштабного накопичення тепла. Одна машина може досягти потужності зберігання тепла понад 100 МВт-год, ставши "темною конячкою" в індустрії зберігання енергії.
Загалом, переваги зберігання тепла розплавленою сіллю конкретно відображаються в наступних пунктах:
- Потужність накопичення тепла велика, і вона може досягати сотень мегават накопичення енергії. Наприклад, масштаб зберігання енергії на високотемпературній електростанції з розплавленою сіллю, що працює в режимі "зеленого" гоління в місті Цзіньчан, провінція Ганьсу, досягає 600 МВт/3600 МВт-год;
- Час зберігання тепла тривалий і може досягати потужності зберігання тепла більше 10 годин за один день. Час зберігання тепла розплавленої солі на сонячній тепловій електростанції потужністю 100 МВт у Дуньхуані може досягати 11 годин, що значно перевищує поточні вимоги до коефіцієнта розподілу та зберігання 2-4 години;
- Параметри зберігання тепла високі, температура зберігання тепла розплавленої солі може досягати 595°C або вище, параметри екзотермічної пари можуть досягати докритичних параметрів і можуть приводити парову турбіну в дію для вироблення електроенергії;
- У "The зберігання теплової енергії Швидкість швидка і може задовольнити потреби в регулюванні при великих коливаннях навантаження;
- Ефективність зберігання тепла висока, близька до комплексної ефективності акумулювання гідроенергії, а споживання енергії низьке;
- Тривалий термін служби, термін служби системи зберігання тепла розплавленої солі може досягати більше 30 років;
- Система має гнучку експлуатацію та модульну конструкцію. Модуль потужності теплоаккумулятора та модуль продуктивності не залежать один від одного. Процес накопичення тепла і процес виробництва тепла не залежать один від одного. Операція є гнучкою, а рішення для зберігання тепла може бути налаштоване відповідно до потреб;
- Операція є безпечною та надійною. Зберігання тепла за допомогою бінарної селітри є більш безпечним методом зберігання тепла. З моменту запуску SOLAR ONE у США в квітні 1982 року, у світі не було жодного інциденту, пов'язаного з безпекою, наприклад, вибуху літієвих батарей, на сонячних електростанціях потужністю 6,69 мільйона кіловат. Це дуже безпечний метод зберігання енергії;
- Екологічно чистий і безпечний, не виробляє жодних викидів забруднюючих речовин.
4.Застосування та випадки зберігання розплавленої солі
Розплавлена сіль зберігає енергію, акумулюючи тепло. Якщо потрібно зберігати електричну енергію, то весь процес повинен завершитися перетворенням "електрична енергія - теплова енергія - електрична енергія", що є дуже неефективним;
Якщо потрібно зберігати теплову енергію, то різниця температур під час процесів нагрівання та охолодження може забезпечити зберігання теплової енергії. Весь процес - це перетворення "теплової енергії в електричну".
Коли виникає потреба у виробництві електроенергії, розплавлену сіль у високотемпературному резервуарі відкачують, і вона обмінюється теплом з водою, утворюючи пару. Вона приводить в дію парову турбіну, яка виробляє електроенергію з низькими втратами і високою ефективністю.
Зберігання розплавленої солі може використовуватися у сценаріях, де теплова енергія використовується для виробництва електроенергії, наприклад, для фототермальної генерації, реконструкції теплових електростанцій тощо; або у сценаріях, де кінцевим попитом на енергію є теплова енергія, а не електрична, наприклад, для екологічно чистого опалення.
- Застосування у фототермальних системах виробництва електроенергії:
Для зберігання розплавленої солі в установках CSP зазвичай використовується система з двома резервуарами: резервуаром для гарячої солі та резервуаром для холодної солі. Розплавлена сіль у резервуарі для зберігання холодної розплавленої солі транспортується до сонячного колектора за допомогою насоса для розплавленої солі. Вона поглинає теплову енергію і нагрівається перед тим, як потрапити в резервуар для зберігання гарячої розплавленої солі.
Потім високотемпературна розплавлена сіль потрапляє до парогенератора розплавленої солі, де виробляється перегріта пара для приведення в дію турбін. Турбіни працюють для вироблення електроенергії, поки температура розплавленої солі знижується і вона стікає назад у резервуар для зберігання холодної розплавленої солі.
Розплавлена сіль об'єднує теплоакумулюючі та теплопередавальні середовища в одне ціле, спрощуючи склад системи електростанції.
Як допоміжне сховище енергії для фототермальної генерації, система зберігання розплавленої солі може підвищити коефіцієнт використання сонячної енергії, зменшити коливання потужності та сприяти стабільній роботі електромережі.
Для фототермального виробництва електроенергії широко використовується бінарна розплавлена сіль. Найчастіше використовується бінарна розплавлена сіль - суміш нітрату натрію 60% і нітрату калію 40%.
- Забезпечення тепловою енергією промислового виробництва
Система зберігання тепла розплавленої солі має високу ефективність використання теплової енергії, може реалізувати рекуперацію та утилізацію відпрацьованого тепла та відпрацьованого тепла, а також забезпечує стабільні та безперервні високоякісні джерела тепла, такі як пара та гаряче повітря для харчових, текстильних та інших підприємств в індустріальних парках.
- Зберігання енергії на електростанціях
Встановивши обладнання для зберігання тепла розплавленої солі на тепловій електростанції, її можна перетворити на електростанцію для зберігання енергії, яка може гнучко виробляти електроенергію. Накопичене тепло може бути перетворене на пару для забезпечення теплом користувачів, що підвищує економічну вигоду електростанції.
5. Перспективи зберігання розплавленої солі
Зберігання розплавленої солі є третьою за величиною моделлю зберігання енергії у світі, і наразі ринок має тенденцію до зростання. Станом на кінець 2022 року глобальна сукупна встановлена потужність становить 6,1 ГВт, що становить приблизно 1,61 ТВт загальної встановленої потужності систем зберігання енергії.
Іспанія, США та Китай є трьома основними країнами на ринку зберігання розплавленої солі. Іспанія та США досягли певного розміру ринку, а китайський ринок також демонструє значні темпи зростання.
У 2022 році встановлена потужність сховищ для зберігання розплавленої солі в Китаї становитиме 0,52 ГВт. У довгостроковій перспективі очікується, що до 2030 року встановлена потужність сховищ розплавленої солі в Китаї перевищить 16 ГВт із загальним обсягом інвестицій понад 200 мільярдів юанів.
Сценарії застосування сховищ розплавленої солі включають виробництво сонячної теплової енергії, трансформацію гнучкості теплової енергії, зняття пікових навантажень в мережі та заповнення долин, опалення долин, утилізацію відпрацьованого тепла, накопичення енергії відпрацьованої електроенергії тощо.
Серед них фототермальна генерація електроенергії та гнучке перетворення теплових енергоблоків є сферами застосування, які потребують особливої уваги.
Розплавлена сіль швидко стала новою зіркою в розвитку нової енергетики завдяки своїм унікальним перевагам зберігання енергії.
Сховище розплавленої солі може брати участь у гнучкій трансформації теплових енергоблоків, використовувати енергію долин для нагрівання розплавленої солі для промислового паропостачання, використовувати енергію долин для нагрівання розплавленої солі для центрального опалення ("вугілля в електрику"), використовувати покинуту вітрову та фотоелектричну енергію для нагрівання розплавів. Нагрівання соляного термосховища, утилізація промислових відходів тощо.
Теплове акумулювання розплавленої солі також може використовуватися в багатьох сферах, таких як опріснення морської води, видобуток важкої нафти, зміщення піків в електромережі та заповнення долин, розподілена енергетика тощо, і має широкі перспективи розвитку.
+86 - 18925002618
