2024年5月1日,山东电力现货市场出现-80元/MWh的出清价,持续2.5小时。华能德州电厂避开负电价:主蒸汽经三通阀注入熔盐换热器,低温盐(290℃)被加热到565℃,存进高温罐;同时机组上网负荷从285MW降到120MW。10:30电价回升至658元/MWh,反向释放高温盐,驱动新增50MW小型汽轮机顶峰发电。单次套利46万元,公开结算单号:SD-SPOT-20240501-0782。“负电价”不再等于“负收益”,这是熔盐储能给火电带来的第一条现金流。
技术原理:一只“双罐电池”
1.介质:SolarSalt(NaNO₃-KNO₃60:40),熔点220℃,常压沸点600℃。
2.结构:高温罐(565℃)+低温罐(290℃)+熔盐泵+蒸汽换热器。
3.循环:
储热——电或蒸汽→熔盐升温→高温罐;
放热——高温盐→换热器→产生540℃、13.2MPa蒸汽→汽轮机发电或对外供汽。
4.效率:储→放一次电-电效率38%;如果直接输出工业蒸汽,热效率是94%——“热电同行”才是最经济的方式。
三大“火电痛点”对症
1.热电解耦
传统供热机组是“以热定电”,冬季最低负荷60%。在宿州电厂1000MWh熔盐系统可以把30%额定负荷下的低压缸排汽热量存入熔盐,机组继续深调至20%,年增调峰收益1.2亿元。
2.AGC调频
熔盐电加热功率60MW,爬坡速率12%Pn/min,是同容量燃煤机的4倍;德州项目AGC补偿0.58亿元/年。
3.长时顶峰
库布齐基地配套2×300MW熔盐储能设计放热10h,等同给400万kW新能源外送通道装了“夜间蓄电池”,基地弃风率目标从8%降到2%。
模块化VS双罐:占地与投资的权衡
双罐:单罐直径43米、高12米,一般只适合荒漠光热的形式;
模块化:单元50MW/100MWh,占地≤600平方米,可直接布置在电厂绿化带——德州项目因此省下10%土建费,工期8个月。
西安热工院2025-04鉴定结论:模块式熔盐系统无长轴泵,免电伴热,初投资1350元/kW,比双罐低8%,运维费低0.015元/kWh。
成本与电价窗口(2025年8月)
初投资:模块化1350元/kW;双罐1600元/kW
循环寿命:≥30年,盐本身不降解,只换泵(10年一换,50万元/台)
度电摊销:以50MW/300MWh、DOD100%、年循环400次计,LCOH0.18元/kWh(热)→等价电成本0.47元/kWh(考虑38%电效率)
收入矩阵:
–深峰补偿(山东)350元/MWh
–供汽220元/吨(10MPa)
–AGC调频0.15元/kWh(月度竞价)
综合回收期3.6年
风险与红线
1.凝固风险:盐温小于220℃的时候即结晶,模块内置换热器可自然回温,无需外伴热;双罐系统必须24h电伴热,失电2h即堵管。
2.熔盐泵“心脏病”:新月沙丘2016年因泵轴承润滑失效停机8个月,之后改用变频短杆泵。之后国内新项目已全部标配在线振动监测。
3.政策窗口:2026年起,全国现货市场峰谷价差>0.7元/kWh区域才具备纯电-电套利;若无外供汽,项目IRR将跌破8%。