8月26～27日，由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国工程热物理学会、中国可再生能源学会、中国电机工程学会共同主办，青海爱能森新材料科技有限公司、国家太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国科学院电工研究所联合承办，宿迁经济技术开发区管委会、首航高科能源技术股份有限公司、浙江中控太阳能技术有限公司、河北道荣新能源科技有限公司等协办的2020中国太阳能热发电大会在江苏宿迁召开。在“太阳能光热的价值和发展路径”专题会议上，青海爱能森新材料科技有限公司（简称青海爱能森）总裁刘恺丽作了“高效储能的多领域拓展及应用”的演讲。
刘恺丽表示：随着储能市场及政策的变化发展以及国际市场形式的不断改变，热储能是继抽水储能后第二大储能技术手段。该演讲主要内容整理如下，以供参考：
一、储能技术的发展、政策及应用市场
图：储能技术分类
来源：美国能源部全球储能数据库（2020年2月18日数据）
基于已公布的储能项目统计，2019年全球储能新增装机规模为2.7吉瓦/5.5吉瓦时，全球宣布开发的储能项目总规模为9.7吉瓦。2017年和2018年新增装机容量分别达到4吉瓦、8吉瓦；综合各机构的统计结果，2019年虽然全球年度储能装机增速放缓，但仍稳步增长。
表：储（热）能技术分类
其中，熔盐储热已经在商业化太阳能热发电站等进行了应用。熔盐受热形成由阳、阴离子组成的高温离子熔体，具有良好的热稳定性和流动性，是高温传热、储热介质的佳选。应用场景广泛，包括清洁电力、清洁能源消纳、电站调峰，清洁热力、工业传热导热、余热利用等。热储能将是继抽水储能后第二大储能技术手段，且不受地理资源限制。
随后，刘恺丽综合了列举了国际上，如美国、欧盟、日本等储能产业的推动政策， 及我国政 “十三五”规划中对储能的支持政策；并着重阐述了储能技术在新能源领域光热发电应用。
太阳能光热发电具备储能功能，不同于光伏与风力发电。储能使热发电实现全天候发电，这是以往新能源发电所不具备的优势，所以高温熔盐储能是整个热发电系统中最为关键的一部分。
正因为此，我国对储能应用也制定了相关政策。如，国家发改委2013年印发的《产业结构调整指导目录（2011年本）》中，太阳能热发电集热系统被放在新能源发展的首位。光热发电列入“十三五”可再生能源发展规划，成为“十三五”可再生能源发展规划的重头戏。
此外，国家对储能在清洁能源领域的应用也非常重视。2015年4月，国家能源局指出结合电力体制改革，规划建设若干以智能电网、物联网和储能技术为支撑、新能源发挥重要作用的微电网示范工程或新能源综合供能区域。2016年3月，国家能源局指出东北地区要加快推动热电机组增加蓄热设施技术改造，着力化解冬季供暖期风电与热电联产机组的运行矛盾。2016年3月，政策指出严格限制现役纯凝机组供热改造，确需供热改造满足采暖需求的，须同步安装蓄热装置，确保系统调峰安全……
表：储能在清洁能源的应用政策一览
储能技术在工业生产中应用较早，市场规模较大，早已实现大规模商业化应用。在传统工业产业生产中，工业产品的提炼或制造大部分都需要在高温情况下进行，生产本身要吸收或者放出大量的热量，在生产的尾气中含有大量剩余的热量，这些热量经储能系统存储，在生产的前工序对生产原料进行前期预热时可释放出来，减少了热量损失，同时也节约了能源成本；或者将储存的热量经过换热，产生民用的热水、暖气、冷气等，达到余热利用的效果。
图：储能在传统产业的应用案例
图：储能在太阳能热发电领域的应用案例
二、爱能森熔盐储能技术及应用范例
她在演讲的重点介绍了青海爱能森近年来储能材料、储能技术的逐步更新，熔盐产品已经更新换代至第五代成熟产品；不断适应市场变化拓宽应用领域，产品实际应用可应用于热发电、工业蒸汽、清洁能源供暖、供冷等高中低不同品位的需求；坚持研发投入研发多种型号的储能材料，在传统二、三元熔盐基础上自主研发多元低熔点熔盐，提高安全性，并取得多项专利；以及目前已有的各领域成功应用案例和简要运行情况。
（一）爱能森熔盐储能技术原理
基于熔盐储能的难点，爱能森在常规熔盐储能技术的基础上，创新升级熔盐储热材料、自主开发适应性关键设备及储热方案。
利用自主研发的各类高品质储热熔盐作为传热、储热介质，吸收太阳能、电能、或废弃余热等不同形式的能量，转变为高温热载体后将能量以热能的形式储存在高温罐中，根据用热需求进行热交换，换热后的低温热介质储存在低温罐中，释放出来的热能用来发电、供热、制冷、海水淡化等多种形式的热利用。
爱能森熔盐储能系统优势主要有：
◎ 大规模：百兆瓦级以上（储电一般兆瓦级别）
◎ 高效率：储热效率可达98%；
◎ 寿命长：储热系统寿命可达25年以上，运行过程中，没有循环次数的限制；而蓄电池类的储电系统一般循环次数只有几千次；
◎ 智能化：除现场监控外，可采用DCS系统进行远程监控；
◎ 模块化：可按照50MW储热单元进行批量建设，也可以根据实际情况进行调整；
◎ 应用范围广：居民供暖/冷、工业用热、政府机关、学校、医院、高铁站、热发电、储能调峰、海水淡化等；
◎ 热储能全产业链优势：拥有储热核心材料及设备，可提供储热系统设计、系统集成、EPC、运维；
◎ 示范项目优势：江苏光电科技中心智慧能源项目、山东寿光熔盐储能+多能互补项目。
从原理、使用寿命、上发电小时数、应用范围、产业化水平、输出电力特性、能量输出模式、生产过程清洁度及成本等方面对爱能森熔盐储能与电池储电进行了对比，以北美的Tehachapi蓄电池储能项目和美国新月沙丘光热项目为例，进行储热成本核算发现：相比较而言，熔盐储能系统在经济性上明显比电池储能系统更加合算。
（二 ）爱能森储能的核心技术与专利
图：爱能森储能核心技术
“创新升级的储热材料，带动爱能森储能解决方案的优化及竞争力。”刘恺丽表示，主要表现在：
◎ 提升熔盐原材料品质，减少杂质离子对系统影响（腐蚀性、沉积结垢等）；
◎ 在传统二元、三元基础上，自主研发多元低熔点熔盐，提升系统安全性；
◎ 开发不同使用温度区间的储热熔盐产品，适应热发电、工业蒸汽、清洁能源供暖、供冷等高、中、低不同品位的热能需求；
◎ 技术储备：针对不同储热技术路线，开发不同类型的储热材料：A.熔盐储能系列（硝基，碳酸基，氟基）；B.相变储能材料系列（有机，无机）；C.低温储能材料系列（有机，无机）；D.固体储热材料系列（硅基，镁基）。
目前，爱能森针对产业化应用，开发了从第一代、第二代40﹪硝酸钾+60﹪硝酸钠熔盐，第三代纳米改性增效熔盐，第四代石墨（烯）复合熔盐，到第五代镁基高温储能材料熔盐产品。并针对性开发不同应用场景储热材料，使用温度从-20℃至1200℃的熔盐材料，应用于不同领域。
◎ 空气布雷顿热发电、航空航天等高温（400-1200℃）（研发作为技术储备）；
◎ 热发电专用（100-600℃）（已形成产品应用）；
◎ 集中供汽专用（60-400℃）（配套爱能森清洁能源站系统，不单独售卖材料）；
◎ 清洁能源专用（80-300℃）（配套爱能森清洁能源站系统，不单独售卖材料）；
◎ 集中供暖/制冷专用（-20-120℃）（配套爱能森清洁能源站系统，不单独售卖材料）。
★ 熔盐储热材料阶段性研发成果
1、太阳能热发电专用多元低熔点熔盐的开发（宿迁光电科技中心熔盐）
◎ 新型低熔点熔盐熔点低至60℃，比常规的Solar Salt（熔点220℃）熔点低160℃，比三元熔盐Hitec（熔点142℃）熔点低80℃，具有更高的比热容及更小的流动粘度；
◎ 在使用中可有效降低管道冻堵风险，降低塔式储热系统在恶劣环境下对设备和保温的苛刻要求，提升系统的环境适应性，提高储热系统的安全性，并有效降低储热系统的保温成本；
◎ 带来技术革命：直接替代槽式及线性菲涅耳系统中的导热油，做传热、储热双重功能，无需热交换，热损小；提升系统上限温度，从而直接提升发电效率；
◎ 带来储能系统成本下降20％左右；
◎ 应用在宿迁光电科技中心，是全球首个采用多元低熔点熔盐储能项目，成功发电。
2、清洁能源专用熔盐的开发：
◎ 凝固点可低至-20℃，上限温度可达400℃，可针对不同领域进行储冷或储热，使用温度区间大，应用领域广泛；
◎ 集中供暖/制冷专用（-20-120℃）材料采用非硝酸盐类，避免了危化品类材料的管制问题；
◎ 新开发的清洁能源专用熔盐原料来源广泛，价格极低，适合大规模使用。
3、熔盐储热材料品质提升：
◎ 提升产品品质：提高纯度，降低杂质离子含量，严格控制腐蚀性影响因子硫氯含量，导热油低至5ppm（国标为10ppm）; 熔盐硫氯离子含量低至200ppm; 光热级熔盐通过光热巨头阿本戈的27项组分严格检测获得认可（国内一般检测6项左右）；
◎ 制定高于国标的原材料的企业标准，并开始制定熔盐成品的太阳能光热产业技术创新战略联盟标准、国家标准及团体标准——国家标准《阳能熔盐（硝基型）》（GB/T36376-2018），团体标准——《储能用太阳能熔盐》（T/CPCIF 0005-2017 ），行业标准——《热媒体用熔盐》（HG/T 5558-2019），企业标准——《熔盐级硝酸钾》（/ENE 001-2018）；
◎ 通过CE、RoHS、REACH、SGS等权威机构检测认证；
◎ 产品层级差异化，满足不同储能场景需求：A1（电子级）、A2（CSP级）、B1（CSP级）、B2（清洁能源）、C1（清洁能源）、C2（一般化工储热）；
◎ 成为光热发电国际企业赛能等公司合格供应商。
4、取得的业绩：
在业绩方面：爱能森已成为赛能等国际公司提供二元熔盐、三元熔盐、多元熔盐等储能新材料供应商。
在参与产品标准制定方面：2016年11月22日，爱能森作为主要起草单位，参与第39届国际标准化组织大会关于熔盐国家标准制定方案研讨；受邀参与熔盐团体标准制定。
在研发方面：
◎ ENEPCM-X 相变储能材料系列（有机、无机） (X：相变温度) 特点：
（1）能量密度大，储热、储冷能力强；
（2）可长时间储存能量，能量损失小；
（3）温度近似恒定，能量释放更稳定；
（4）可根据实际需求选择合适的材料，具有广泛的温度适应性；
（5）系统稳定性好，便于控制；
（6）相比传统储能系统，相变储能系统更复杂；
（7）相变储能材料价格相比传统熔盐要高。
可应用于传统化工、工业生产、电网调峰、光热发电、清洁能源集中供热、新能源废弃电力利用、太阳能海水淡化等领域。
◎ 骆驼系列冷暖储能材料系列（有机、无机）特点：
（1）在使用温度范围下呈液态，
（2）具有热容量高，比热容大，传热性好，载冷能力强，
（3）毒性低，储能密度大，无刺激性气味，
（4）化学稳定性好，输送功耗少，
（5）廉价，脱离危化品范畴，不易燃不易爆。
可应用于清洁能源供暖制冷，余热利用领域。
◎ ENESTES 固体储热材料系列（硅基、镁基）特点：
（1）储热工作温度范围广，传热工质选择多样化；
（2）寄生性能源消耗低，提高系统效率；
（3）系统安全性高，不担心工质凝固的问题；
（4）材料成本更低，系统更简单；
（5）可模块化，系统设计安装更方便，系统可规模化扩展。
应用光热发电、清洁能源集中供暖、电网调峰、弃风弃电利用、太阳能海水淡化系统、传统工业生产、余热利用、化工行业、清洁能源锅炉、清洁能源热电冷联供等领域。
★ 传热新材料：导热油
刘恺丽介绍，截止目前，爱能森研发了三代导热油，目前正在研发第4代导热油。
★储热成套设备及关键设备，为储能解决方案提供保障
◎ 热发电储热成套设备：槽式、塔式、碟式、线性菲涅耳；
◎ 清洁能源储热成套设备；
◎ 核心关键设备：高低温储热罐、集热器、换热器。
★ 熔盐储能系统解决方案，率先提出“热池”理论
以储能材料为核心，储能成套设备及关键设备为支撑，开发适用于各种区域环境、各种应用场景的储能解决方案。
光热发电储能解决方案有：槽式、塔式、碟式、线性菲涅耳、空气布雷顿热发电。
★ 根据光伏风电的弃风、弃光及窝电现象，创新开发风光热储解决方案
技术原理：以具备大规模储能的太阳能热发电作为调节手段，补偿风力发电、光伏发电的间歇性和不稳定性，并利用智慧能源技术将光热、风力、光伏联合电力平稳上网，以推动光热、光伏、风电产业协同健康发展，实现能源产业结构转型升级。
方案创新：实现100%清洁能源24小时连续、稳定、可调峰供电，完全达到传统火电的供电能力；突破和解决了新能源替代传统能源的最大瓶颈和根本问题；可大规模集中应用，也可分布式应用。
该方案荣获：“2016年度全球可再生能源领域最具投资价值的领先技术蓝天提名奖”、“第18届中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖”、“中国绿色发展奖”。
★ 以熔盐储能技术为核心的清洁能源站系统解决方案，致力于解决雾霾天气，打响蓝天保卫战
图：50MW*8h的清洁能源站方案的经济性分析
表：环保减排性对照
不同能源燃烧或利用时，提供1蒸吨热当量时，产生的排放量对比：清洁能源供热站环保减排效果明显。
爱能森的技术创新平台包括爱能森研发中心、技术设计中心、智慧能源示范平台、光热发电工程技术研究中心、香港科技园研发平台（国际接轨窗口）及与青海省海西州人民政府与青海爱能森新材料科技有限公司双方达成合作协议，联合建设太阳能光热发电检测检验中心。
核心专利近30项，并参与或主编国家、行业、团体、企业相关标准制定。
（三）爱能森储能解决方案
图：爱能森储能解决方案的应用场景
（四）爱能森储能系统示范项目应用及商业化成果
1、ENE LMT-多元熔盐
主要组分为为KNO3 +NaNO3 +X添加剂，其特点是熔点低、传热效率高、使用温度可精确可控、不燃烧、蒸汽毒气低、安全可靠，特别适合大规模的传热及储热，可替代蒸汽和导热油。
图：ENE LMT-多元熔盐应用案例-宿迁光电科技中心示范平台
2、相变储能材料应用
图：相变储能材料应用案例
3、ENE HTS-1熔盐
主要组分为KNO3 +NaNO3 ，特点是传热效率高、稳定性好、上限使用温度高、腐蚀性小、不燃烧，特别适合大规模的热转换和热传递，可替代蒸汽和导热油。
现已应用到广东工业大学试验项目、兰州大成光热电站、内蒙古包头多能互补综合示范平台、中国科学院金属研究所熔盐储热平台、中国科学电工研究所槽式光热发电示范项目，中国东方电气集团有限公司塔式光热项目，新加坡南洋理工大学储热示范平台，成都槽式光热发电示范平台等。
图：ENE HTS-1熔盐应用案例
4、ENE HTS-2熔盐
主要组分为 KNO3 +NaNO3 +NaNO 2，特点是熔点低、传热稳定、传热效率高、成本低、无毒，特别适合大规模的热转换和热传递，可代替蒸汽和导热油。
图：ENE HTS-2熔盐应用案例
5、ENE HTS-3熔盐
主要组分为 KNO3 +NaNO3 +NaNO 2，熔点低、传热稳定、传热效率高、成本低、无毒，特别适合大规模的热转换和热传递，可代替蒸汽和导热油。
图：ENE HTS-3熔盐应用案例
（五）爱能森储能的应用领域
1、削峰填谷是爱能森储能最重要的应用方向之一
大规模集中式储能：配套传统电网和新能源发电，实现传统电网的调频、调峰、削峰填谷等功能优化。
2、太阳能热发电是爱能森储能在新能源发电的重要应用领域
◎ 显著提高热发电系统的效率、可靠性和经济性，使热发电具备与光伏、风电抗衡优势；
◎ 解决夜间、阴雨天不能发电的麻烦，实现持续发电、调峰发电，使CSP电站24 小时持续供电和输出功率高度可调节；
◎ 使其有能力与传统煤电、燃气发电、核电的电力生产方式相媲美；
◎ 具备作为基础支撑电源与传统火电厂竞争的潜力。
3、解决弃风、弃光、弃水及限电问题是爱能森储能的另一大应用方向
大规模集中式储能：解决新能源间歇性发电限制、并网限电等问题。
4、熔盐储能+多能互补是爱能森储能在智慧能源方面的重要应用
爱能森宿迁光电科技中心是该储能技术在智能能源方面的典型示范：
◎ 对未来大型新能源电站的联合发电，平稳上网提供建设经验，利用智慧能源管理系统和储能系统，解决新能源电力智慧生产和消费，缓解弃风弃电现象，逐步替传统化石能源。
◎可移植到城镇、小区等地方，通过智能控制系统，预测、监控地区用能情况，规划新能源和传统能源装机分配，最大限度的利用新能源，减少传统能源。
5、熔盐储能+热电冷联供是爱能森储能在清洁能源领域的重要应用
◎ 应用于大型工业园区清洁能源站，包括发电、供暖、制冷和供汽等，客户多为政府；
◎ 应用于大型有热力需求的企业， 主要集中于医药， 化工、 食品及冶炼、钢铁、建材等行业；
◎ 为居民区、写字楼、事业单位、高铁站、机场等提供分布式供暖及制冷。
最后，刘恺丽表示，爱能森拥有完善的销售渠道，熔盐储能产品远销美国、西班牙、俄罗斯、德国、印度、智利、南非等40多个国家，广泛应用于国内外光热电站等新能源及传统化工领域。作为储能材料和整体技术解决方案供应商，爱能森致力于打造全球最优的储能新材料熔盐生产基地、最先进的热储能科研基地，争当全球储热材料技术的领先者，以“科技保卫蓝天，爱能改变世界”。
