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1、 互联网互联网+可再生能源储能系统可再生能源储能系统 商业计划书商业计划书 “互联网+”大学生创新创业大赛二十一世纪如风少年3 概概 要要 本公司针对目前由于可再生能源发电不稳定和电网需要稳定负荷的矛盾的日益恶化而产生越来越多“弃风”、“弃光”的问题设计制造互联网+可再生能源储能系统使可再生能源电站能够稳定输出电能。互联网+可再生能源储能系统是熔盐储能系统和互联网调控系统的结合。熔盐储能系统利用熔盐（工作温度为 290-565，熔盐成分为 60%硝酸钠和 40%硝酸钾）作为传热及储热的介质，可以把不稳定的、废弃的电能或热能储存在大型的储热罐中。互联网调控系统利用基于大数据分析的互联网平台将“弃
2、光弃风”量、熔盐储能量和热电用户需求量进行分析以达到发电量、储能量和需求量的平衡。以减少可再生能源的废弃，提升可再生能源的消纳，降低煤炭消耗。公司拟以 50 万元注册，其中风险投资为 10 万元，采用节约能源的商业模式，收入来自与新能源电站的合作，收取其使用该系统增加收入的 20%。据对系统运行和业务的合理预估，内含报酬率高达 150%，投资回收期为 1 年零 8个月，投资者五年内回报率高达 522.52%，利润率和投资回报率都很高。4 目 录 概概 要要.3 第一部分第一部分 团队介绍团队介绍.6 1.1 团队成员名单.6 1.2 团队成员.6 第二部分第二部分 产品产品/服务服务.9 2.
3、1 产品描述.9 2.1.1 可再生能源储热系统.9 2.1.2 互联网+调控系统.9 2.1.2 项目设计咨询.11 2.2 产品/服务的竞争优势.11 第三部分第三部分 国内外研究进展与技术方案国内外研究进展与技术方案.12 3.1 国内外熔盐储能技术概况.12 3.2 工艺特点.15 3.3 主要工艺流程简述.16 3.3.1 储能系统.16 3.3.2 放热系统.16 3.3.3 熔盐熔融.16 3.3.4 系统预热.17 3.4 主要设备说明.17 3.4.1 静设备.17 3.4.2 动设备.18 3.4.3 主要设备一览表.18 3.5 自动化控制及信息平台.19 3.6 仪表选
4、型.21 3.7 供配电系统.22 3.8 其他.22 第四部分第四部分 行业及市场情况行业及市场情况.23 4.1 互联网+熔盐储能技术应用领域及规模.23 4.1.1 太阳能光热发电领域.23 4.1.2 风电/光伏消纳领域.23 4.1.3 电/热网调峰领域.25 4.1.4 工业清洁供热领域.26 4.2 国家产业政策.26 4.3 结论.29 第五部分第五部分 市场营销市场营销.31 5.1 项目经济可行性分析.31 5.2 营销战略.32 5 5.2.1 市场细分.32 5.2.2 目标市场选择.32 5.2.3 定位策略.33 5.3 市场营销组合.33 5.3.1 产品.33
5、5.3.2 价格.33 5.3.3 促销.34 5.3.4 分销.34 5.3.5 政府权力.34 5.3.6 员工激励.34 5.4 关系营销.35 第六部分第六部分 商业盈利模式商业盈利模式.36 6.1 盈利模式.36 6.2 商业模式.36 第七部分第七部分 投资分析投资分析.38 7.1 股本结构与规模.38 7.2 投资资金分配.38 7.3 投资分析.39 7.4 风险投资说明.41 7.4.1 风险投资方权利.41 7.4.2 风险投资方退出时间.41 7.4.3 风险投资方退出方式.41 第八部分第八部分 财务分析财务分析.43 8.1 主要财务假设.43 8.2 主要业务预
6、测.43 8.3 财务报表.44 8.4 财务报表分析.46 第九部分第九部分 市场风险市场风险.48 6 第一部分第一部分 团队介绍团队介绍 1.1 团团队成员名单队成员名单 表 1.1 如风少年团队成员 序号 职务 姓名 学习单位 1 顾问 2 项目负责人 3 技术总监 4 财务总监 5 技术副总监 6 技术副总监 1.2 团队成员团队成员 图 1.1 如风少年团队成员风采 顾顾问问男，1985 年生于浙江杭州。2003 年 9 月-2007 年 7 月某高校等离子体物理专业，本科。期间创办某高校影视文化协会，并在两年内会员数达到 1000 人。2007年 9 月-2012 年 7 月中科
7、院某所等离子体物理专业，博士发表多篇论文。2008:Scholarship for Outstanding Students,Institute of Plasma Physics,CAS 2009:Scholarship for Outstanding Students,Institute of Plasma Physics,CAS 2010:Scholarship for Outstanding Merits,CAS 2011:Director of Institute of Plasma Physics,CAS Scholarship 2011:The best poster of co
8、nference of Chinese Physical Society 2012 年 8 月-至今在中科储能担任技术开发负责人，负责熔盐储热项目的总体设计及具体项目实施方案及市场推广，期间编写多项专利，包括 2 项发明专利。同时为蜀道上青天-一条解决中国能源环保问题的途径一书的作者。项项目目负负责责男，硕士研究生在读，安徽马鞍山人，1992 年生，2014 年毕业于武汉某高校7 能源动力系统及自动化专业。20112012 学年，带队完成校级科研立项“太阳能智能控制器”；带队完成第二届中国宋庆龄基金会“星巴克大学生环保践行者”项目并参加由其组织的全国大学生环保践行者夏令营获得优秀作品奖（中国海
9、洋大学站）；成功申请实用新型专利“实用新型枕头”。20122013 学年，带队获得全国大学生数学建模大赛湖北省赛区三等奖；带队获得武汉某高校科普训练营二等奖，作品入选第一届全国科普创意大赛总决赛；在科技传播发表论文“普适性高效智能汽车尾气余热利用及其经济性分析”。20132014 学年，带队参加中国宋庆龄基金会“星巴克大学生环保践行者”冬令营（同济大学站）；带队获得全国大学生节能减排大赛三等奖。2014-2015 学年，带队获得全国大学生节能减排大赛二等奖。2015-2016 学年，带队获得华为杯第二届“移动互联开发，世界因你而变”全国高校创意挑战赛优胜奖。技技术术总总监监男，江西南昌人，19
10、92 年生，2011 年 9 月-2015 年 7 月就读南昌某高校网络工程专业，2015 年 9 月保送至合肥某高校计算机软件与理论专业就读硕士研究生。本科期间，连续三年获得国家励志奖学金；获特等奖学金四次，一等奖学金二次；获“优秀学生干部”“三好学生标兵兼优秀学生干部”荣誉称号；获“南昌某高校优秀团员”“优秀学生党员”荣誉称号；2011-2012 入学教育考试一等奖；2012-2013 智在必得大赛二等奖 状元追缉科技知识比赛优秀奖；2013-2014 荣获邝美云助学金；所在寝室三次获得“南昌大学五星级寝室”；2015 年获南昌某高校优秀毕业生荣誉称号。大一期间，参加南昌某高校家园网，南昌
11、某高校疯狂英语俱乐部；同时先后担任电三 1112 班和网络工程 111 班班长职务，工作认真负责，兢兢业业；作为南昌某高校计算机系团员代表参加南昌某高校第四次团员代表大会；大四期间担任信息工程学院招就办学生助理兼计算机系第二学生党支部组织委员。财财务务总总监监女，合肥某高校金融工程研究生在读，1993 年生于山东日照，2015 年毕业于国际经济与贸易专业。本科期间，一直担任班级团支书，多次获得“国家奖学金”和“校一等奖学金”，被评为“校十佳大学生”。2011-2012 学年，参与省级三下乡社会实践团队，并获得优秀论文奖，参加礼仪风采大赛获得“最佳风采奖”，在校“ERP”比赛中获得三等奖；8 2
12、012-2013 学年，参与校级创新性实验项目“企业债券市场发展问题研究”，带队完成“安徽省儿童话剧院营销策划”；2013-2014 学年，主持校级创新性实验项目“长三角城市旅游国际化水平时空演变研究”，并荣获优秀等级，参与校级大学生创业大赛“商务礼仪培训”，负责财务分析部分，并获得优秀；2014 年至今，参与国家级创新性实验项目“金融计量分析与证券市场监管事件研究法”。在本项目中主要负责营销与财务分析。技技术术副副总总男，1989 年生于湖北汉川，2008 年 9 月-2012 年 7 月哈尔滨某高校热能与动力工程专业，目前为合肥某高校制冷与低温专业研究生在读。本科期间积极参与院系举办的科技
13、创新项目，尤其是低 NOx 燃烧课题组的学习，其后参与了华电某电厂 30W 机组低氮 燃烧改造工程的部分设计工作。兴趣爱好广泛，乐于助人，在校期间一直活动于校电子协 会培训部参与新人培训，并参加一年一届的义务维修。喜欢动手实践，热爱 debug，希望和小伙伴们一起探索互联网时代能源专业与计算机学科的交叉，在该项目主要负责互联网调控系统的搭建。技技术术副副总总女，浙江某高校电气工程与自动化研究生在读，1993 年 11 月生，2015 年本科毕业于武汉某高校电气工程与自动化专业。20112012，获得甲等奖学金、“优秀团员”及“三好学生”称号；参加武汉某高校电气工程学院实验室夏令营；参与电气工程
14、学院实验室项目“仿生机器人”研究；获得“绿色电力”大型暑期实践活动校级二等奖；带队获得“回访母校”寒假实践活动校级优秀奖；获得大学生创业俱乐部暑期实践调研校级三等奖。20122013，参与完成武汉某高校校级科研立项“运用于偏远山区的微水流电源”；获得第七届全国大学生电工杯数学建模大赛二等奖；20132014，带队获得第二届华中虚拟仪器大赛三等奖；完成实用新型专利“一种智能保暖鞋”；完成实用新型专利“一种海上悬浮式净化器”；获得第七届全国大学生节能减排大赛三等奖；在该项目中负责各方面的人事保障，咨询任务以及现场讲解。9 第二部分第二部分 产品产品/服务服务 2.1 产品描述产品描述 2011 年
15、，美国著名学者杰里米里夫金在其著作第三次工业革命中，首次提出了能源互联网(InternetofEnergy)的愿景，可再生能源、分布式发电、氢能及其他存储技术、能源的互联共享以及电气化交通是愿景中提出的五个主要部分。里夫金认为，支持超大规模分布式发电系统与分布式储能系统自由接入网络，支持产销一体(prosumer)的新型能源生产与消费形态是能源互联网最大的特点之一。传统电力系统“即发即用”的运行模式将会被“储能联产联供联用”的模式取代，而其中储能技术将是能源互联网最重要的技术之一。当储能技术遇上互联网会擦出怎样的火花，下面本团队用特别惊艳的姿势走“监测+大数据+云平台”的互联网化路子来介绍该产
16、品。2.1.1 可再生能源储热系统可再生能源储热系统 图 2.1 熔盐储能系统示范工程图 互联网+可再生能源储热系统即是熔盐储能系统和互联网调控系统的结合。熔盐储能系统利用熔盐（工作温度为 290-565，熔盐成分为 60%硝酸钠和 40%硝酸钾）作为传热及储热的介质，可以把不稳定的、废弃的电能或热能储存在大型的储热罐中。使用时，通过熔盐和水的换热，产生输出功率稳定的高温蒸汽进行热电联用，用于太阳能光热电站、风电站等，容量可达 GW 级。2.1.2 互联网互联网+调控系统调控系统 互联网调控系统利用互联网平台将“弃光”、“弃风”等无法上网的可再生能量、熔盐储能平台和电用户、热用户进行联系并进行
17、调控以减少可再生能源的废弃，提升可再生能源的消纳，降低煤炭消耗。本着技术先进、经济合理的原则，在节10 省投资的前提下，尽可能提高全厂自动化水平，以提高产品的产量和质量，同时减轻操作人员的劳动强度。结合当前熔盐储热技术的自动化水平，对于熔盐储热主装置采用 DCS 系统进行监控。该系统主要用于以下 3 个方面：（1）太阳能热发电储热系统 图 2.2 塔式太阳能光热电站示意图 国外熔盐储能技术广泛用于太阳能光热发电（CSP）中，已经在多个实际电站项目中有应用如图 2.2 所示。配置熔盐储能系统可以使光热发电与不稳定的光伏和风电相抗衡，这样的配置也使 CSP 电站能够实现 24 小时持续供电和输出功
18、率高度可调节的特性，具备了作为基础支撑电源与传统火电厂竞争的潜力。（2）风电并网解决方案 2012 年开始国家能源局曾提倡“风电供暖”，即用高温水作为储热介质，利用蓄热式电锅炉进行供热，储热温度多在 150以下，只能用于居民供暖，并且价格昂贵，在非供暖季时无法发挥消纳风电的作用。与之相比，熔盐储能的热电联用特性在应用领域和产品收益上都有更大的优势。熔盐储能系统在新能源消纳领域应用的示意图如图 2.3 所示。图 2.3 熔盐储能系统在新能源消纳领域应用的示意图 11（3）熔盐储能技术的应用于电网级能源存储领域 熔盐储能技术可以用于电网级能源存储领域并建设示范项目，帮助电网接纳更多不稳定的可再生能
19、源，采用熔盐存储比采用常规的电池存储在成本上至少要低一半左右，甚至可以与最廉价的抽水蓄能的成本相抗衡。但熔盐存储能量的效率要低于电池存储，存储起来的大约 70%的能量可以被再次释放利用，其余的则在此过程中被消耗掉。电池存储的效率可以达到 90%以上。为此，需要通过更低成本来抵消其效率上的不足。表 2.1 熔盐储能和抽水储能，电池储能的优缺点比较 规模 成本/KW 效率（%）寿命（年）建设期（年）环境影响 地理资源 抽水蓄能 GW 6000 75 30 约 12 影响地方水源 需要地理资源 熔盐储能 MW-GW 9000 70（综合）20-30 2-3 几乎为零 选址方便 电池储能 10MW 2
20、4000 90 5-10 1 废料 选址方便 2.1.2 项目设计咨询项目设计咨询 熔盐储能系统的项目设计咨询，风电并网解决方案设计咨询，太阳能光热电场基础设计咨询。2.2 产品产品/服务的竞争优势服务的竞争优势 该互联网+可再生能源储能系统就是利用互联网调控技术将可再生能源电站、熔盐储能站和热、电用户进行信息对接，根据用户的热、电的需求量以及可再生能源电站的发电量的统计和预估对熔盐储能站的储存量进行调控，更高效率地利用可再生能源，提高电网稳定性以及可再生能源的利用率，减轻“弃光”、“弃风”等可再生能源白白浪费的问题，以降低煤炭消耗，实现可持续发展。熔盐储能系统建设成本低、易维护、运行成本低，
21、实现熔盐与水直接换热，最高可产生 550的过热蒸汽，能用于高效率的热电联供或单独发电。并考虑高温熔盐系统的加热换热运行的稳定性，设计解决了熔盐储能系统中常见的冻堵，夜间防护，启停机，预热，熔盐与水换热产生高温高压蒸汽等关键性问题，可提供系统的升级改造、运营维护等服务。12 第三部分第三部分 国内外研究进展与技术方案国内外研究进展与技术方案 3.1 国内外熔盐储能技术概况国内外熔盐储能技术概况 熔盐作为一种性能较好的储热工作介质，已成为当前光热电站实现长时间稳定发电的重要保障，伴随着熔盐储能技术的日渐成熟，越来越多的光热电站开始使用熔盐技术，世界范围内在运行的光热电站中，约有三分之一以上带有熔盐
22、储能系统。本系统设计不仅仅将储热用于光热电站，还要将其运用于风电站、光伏电站等可再生能源电站中，调控整个可再生能源发供电系统。致力于熔盐储能系统研究的主要企业有：1、美国 SolarReserve 公司 该公司是塔式熔盐光热发电技术领先公司，曾获得美国能源部 7.37 亿美元的资金扶持，建造了目前全球最大的熔盐塔式项目110MWe 的美国新月沙丘电站，该项目带有 10h 的熔盐储能。此项目的熔盐储能技术来自美国 Pratt&Whitney Rocketdyne 公司，SolarReserve 早在 2007 年即获得该公司塔式熔盐技术为期 20 年的全球独家排他性专利技术使用授权，并拥有 10
23、 年的可扩充期限，在 2014 年SolarReserve 正式收购其光热发电业务，此太阳能热发电核心储热技术正式转入SolarReserve 公司名下。目前该公司已完成在智利、沙特、南非、澳大利亚、迪拜等地的部署，计划参与当地的光热项目开发；2、西班牙 Abengoa 公司 该公司作为全球光热发电领域的领袖型公司，在槽式热发电领域取得了举世瞩目的成就，其中 280MWe 的 Solana 槽式电站相当具有代表性，该项目配备 6 小时储能设施，以导热油作为传热介质，熔盐为储热介质。Abengoa 的熔盐塔式技术在其位于西班牙 Seville 的研发中心进行研发，但目前尚未有大规模的实际电站应用
24、案例。目前其推动应用最快的是该公司位于智利的 110MWe 的塔式熔盐电站Cerro Dominador 项目，该电站采用熔盐塔式技术，配置 17.5 小时的超长储热系统。该项目目前正在建设，这也是 Abengoa 公司开发建设的第一个采用塔式熔盐技术的商业化光热电站；3、美国 Halotechnics 公司 13 该公司立足于太阳能热发电储热技术的创新研发，开发了中温、高温和超高温应用熔盐产品，尚未有商业应用，目前该公司正在向电网级能源存储领域推进熔盐储能技术的应用，将建设一个 1MW 示范级的能源存储系统，为大规模能源存储提供更廉价、更切实可行的解决方案，帮助电网接纳更多不稳定的可再生能源
25、。4、江苏太阳宝新能源有限公司 该公司以太阳能热水器起家，2010 年开始涉足太阳能光热发电行业，2011 年3 月开始建设 20MWh 熔盐储能发电项目，2014 年 3 月正式产出高压蒸汽，是国内第二家建造熔盐储能示范项目并换热产生过热蒸汽的厂家，提供太阳能光热发电储能、智能电网储能、工业储能、城市供暖储能及相关设计、咨询服务等。5、深圳市金钒能源科技有限公司 该公司是由深圳市核电工程建设有限公司与深圳市图门电子技术有限公司共同组建，集科研、开发、生产、销售、服务为一体的高科技股份制企业。主要从事新型大容量储能产品全钒液流氧化还原电池（VRB 钒电池，Vanadium Redox Batt
26、ery)的研发、制造与商业化应用。2012 年涉足光热行业，获批在甘肃阿克塞地区建立 50MW 光热发电项目。项目采用槽式技术，规划有 216 个槽式集热回路（总集热面积 796262 平方米），配有 1887MWh 双罐熔盐储能系统，满足 12 小时的储热需求，是国内首个熔盐型槽式光热发电项目。公司已与阿基米德公司和意大利国家新技术能源和环境署(ENEA)等公司进行了相关技术合作，并将在该示范项目的基础上进行再创新。该项目目前还在建设中。6、百吉瑞（天津）新能源有限公司 该公司由萝北百吉瑞新能源有限公司与北京工业大学“传热强化与过程节能教育部重点实验室”联合组建。公司研究方向为低熔点熔盐传热
27、蓄热系统，凭借马氏太阳盐的超宽温、低熔点的特性，建成的槽式系统（已经运行 5000 小时以上）将传热与蓄热工质合二为一，取消了导热油传热回路，利用马氏熔盐直接经过集热管升温储存热量，减少了导热油换热系统，提高了储能温度和效率，同时降低了管路系统压力，简化了控制系统和设备，提高了电站可靠性和安全性。该公司无实质性项目，所述槽式系统为小试规模。今年年初与河北恩发能源科技有限公司合作，为康保恩发 100MWe 大型光热发电项目的首期示范项目暨 20MWp 农光14 互补光伏电站项目提供熔盐产品供应、储热系统设计施工等。该项目由两个 50MWe的光热发电项目组成，总规划设计 484 个槽式集热回路（总
28、集热面积 1582680 平方米），配置 2000MWh 双罐熔盐储能系统，满足 10 小时的储热需求，配置 2*50MW空冷凝汽式汽轮发电机组。项目于今年 5 月份开工建设。表 3.1 各公司优势劣势分析表 竞争对手 竞争优势 竞争劣势 美国SolarReserve 公司 1、获得美国能源部资金支持；2、储热技术来源 Pratt&Whitney Rocketdyne公司，在 Solar Two 储热系统设计的基础上完成 Crescent Dunes，奠定其在 CSP 电站储热领域的地位。1、相对国内市场系统成本较高。2、面对国内市场在技术方面会有所保留，核心技术不予告知或提供淘汰技术。西 班
29、 牙Abengoa公司 1、在槽式热发电领域取得举世瞩目的成就，有代表性带储热项目；2、正在研发、建设配置 17.5h 超长储热系统的熔盐塔式项目。1、相对国内市场系统成本较高。2、面对国内市场在技术方面会有所保留，核心技术不予告知或提供淘汰技术。美国Halotechnics 公司 1、开发中、高、超高温领域熔盐产品；2、已与项目方计划筹建 1MW 示范项目，向电网级能源存储领域推进熔盐储能技术的应用。1、将熔盐储能产品应用于电网调峰和工业余热利用方面积累了一定经验 2、获得了美国 DOE,NREL 等多方面支持，并进行了第二轮融资。江苏太阳宝新能源有限公司 1、已有 20MWht中试储热系统
30、运行经验；2、有来自太阳能热水器产业的资金支持。3、与赛鼎工程有限公司（原化工部第二设计院）合作，共同投标光热项目。1、尚未有商业化或示范性储热项目。2、中试系统核心部件由常能集团设计提供 深圳市金钒能源科技有限公司 1、拥有 50MW 熔盐型槽式光热发电项目路条，并正在建设当中。2、储能产品不仅限于熔盐储能，VRB 钒电池已形成成熟产品，为光热项目提供资金支持。3、与阿基米德公司和 ENEA 进行技术合作。1、尚未有储热项目。2、未经过小试中试阶段直接进入示范阶段，对于系统中的风险及细节没有全面的了解。3、国内环境与国外不同，套用国外技术在国内并不可行。百 吉 瑞（天津）新能源有限公司 1、
31、北京工业大学为国内较早开始研究熔盐的机构之一，作为公司的技术支撑，提供大量的熔盐相关技术。2、与恩发能源合作，为其项目提供熔盐储能系统设计及施工。3、储热系统中所用熔盐自行生产，建设成本有所下降。1、尚未有中试、商业化或示范性储热项目，在小试阶段。2、对于大中型规模熔盐储能没有经验。3、以熔盐生产为主，在储热系统方面并无技术经验。本熔盐储能系统设计 1、加入互联网概念进行整个可再生能源发电和供电系统的调控；2、有中科院和合肥某高校双方面的科研支撑和某化院的工程项目经验支持；3、主要人员对专业知识的熟悉掌握及工程项目的设计运行有丰富经验。1、尚未有商业化或示范性储热项目 15 除上述公司以外，德
32、国在 1998 年起进行电力市场改革前，大型联网公司同时负责发电、管理和运营供电电网以及供电业务。发电端以及输电网资源由 ENBW、RWE、E.ON 以及 Venttenfal Europe 等四大能源集团控制。德国共计 1000 家左右的配电公司中 75%属于该四大能源集团，剩余 25%则基本由地方政府控制。双边交易模式确立电网的输配功能，发电、用电端可直接交易，售电市场被彻底激活。1998 年，德国启动电力市场改革，在发电、售电侧引入竞争，90%左右的电力采用双边交易（OTC）模式交易，即用电户或供电公司与发电企业直接签订用电协议交易。OTC 市场主要是设在德国莱比锡的欧洲能源交易市场(E
33、EX)，发、用电双方在 EEX 进行中、长期交易和日前交易。输电和配电仍维持原先的垄断经营。可再生能源法案允许分布式能源余电上网、参与电能交易，进一步放开电力市场。2000 年德国颁布可再生能源法案，为光伏、风能等新能源提供高额的上网电价，鼓励分布式能源的发展。分布式能源的崛起，诞生了大量新兴的发电、供电体。破除供电体的垄断性、架空输电网的交易属性后，用户可以自由选择供电商或直接与发电企业在 OTC 市场交易。进而，除了电价外，供电商的可靠性、附加服务等因素也成为用户选择供电方的参考标准。参照德国的电改路径，我们认为破除售电主体的垄断性后，供电企业的竞争能力将不仅体现在电价低廉、供电稳定这两个
34、方面，需求侧管理、节能服务，个性化解决方案等都将是影响供电企业能否实现异地扩张，稳定客户资源的重要因素。总体来说，国外公司不论在技术，设计及项目经验上都远远强于国内公司。但对于国外公司，要进入国内市场也有困难，因为光热电站是以工程为主，所以国外公司在国内智能提供设计或者咨询，要建设也需要和国内的工程公司进行合作，现在阶段国外公司十分保守，因为担心在做过一个项目以后，国内工程公司就会自行设计，以后并不和国外公司继续合作。而对于国内公司，对熔盐储能技术都处于研发或者中试阶段。现阶段，因为国内并没有一个正真意义上的商业化太阳能光热电场，所有都缺乏成功的示范案例，也没有一个严格的行业标准。3.2 工艺
35、特点工艺特点 本项目分为储能系统和放热系统。当系统进行储能时，熔盐泵将冷罐内的低温熔盐输送到电加热器进行加热，加热后得到的高温熔盐流入热罐进行储存。当系统对外发电和供热时，熔盐泵将热罐中的高温熔盐抽送到冷罐中，途中依次经16 过过热器、蒸发器和预热器三个熔盐-水/蒸汽换热设备，经换热后高温熔盐变为低温熔盐，而来自界外的锅炉给水变为高温高压蒸汽。高温高压蒸汽推动抽凝式汽轮发电机组进行发电，产生的乏汽去界外冷凝系统处理，同时，汽轮机的抽汽作为热源对外供热，以实现热电联供，提高能量的循环利用率。3.3 主要工艺流程简述主要工艺流程简述 3.3.1 储能系统储能系统 储能系统为间断操作，主要设备为冷罐
36、、热罐和循环罐。冷罐内储存有低温熔盐（290）。储能时，打开冷罐输出泵，当循环罐内的熔盐达到一定液位后，启动循环罐循环泵将熔盐打到循环罐电加热器中进行循环加热。当循环罐内熔盐温度达到 550时开启循环罐输出泵，将高温熔盐逐渐泵送入热罐，同时不断由冷罐向循环罐泵送低温熔盐，直至低温熔盐全部转变为高温熔盐，并储存于热罐中待用。冷罐和热罐均设置有搅拌器，使罐内熔盐温度尽量均匀，此外还设置有电加热器，以弥补罐内熔盐的热损失，防止熔盐凝固。3.3.2 放热系统放热系统 放热系统为间断操作，主要设备为预热器、蒸发器和过热器。放热时，启动热罐输出泵将热罐内的高温熔盐泵送入放热系统，管线上的混合器用于调节熔盐
37、温度。高温熔盐经由放热系统换热后转变为低温熔盐并返回到冷罐，熔盐循环利用。换热系统由五台换热器组成：给水预热器、给水加热器、预热器、蒸发器和过热器。首先，来自界外的锅炉给水（150）由给水预热器和给水加热器加热至230后进入预热器，给水加热器的热源为蒸发器出口蒸汽，给水预热器的热源为给水加热器出口蒸汽凝液。然后，锅炉给水在预热器中被加热至饱和温度，送入蒸发器产生蒸汽，并在过热器中被加热形成过热蒸汽，最终高温高压蒸汽（535，87.3bar）送去界外发电。预热器、蒸发器和过热器的热源均为熔盐。3.3.3 熔盐熔融熔盐熔融 熔盐熔融只在装置初始开车时进行，主要设备为熔盐罐。购买的熔盐为袋装NaNO
38、3 和袋装 KNO3，使用时将 NaNO3 和 KNO3 按比例分批投入到熔盐罐中，采用电加热的方式加热至 290350，使混合盐熔化为液态，并由熔盐罐溢流至循环罐，溢流管线上设置有熔盐过滤器以除去不熔杂质。熔盐罐设置有熔盐罐搅拌17 器，以加快熔盐熔融的进程。3.3.4 系统预热系统预热 系统预热在装置初始开车及系统温度出现下降时进行，主要设备为空气加热器和启动电加热器。储能系统的冷罐、热罐、循环罐及相连接的管线在使用前须预热至 300，以防止熔盐进入时凝固。罐壁及管壁采用电伴热升温，罐内及管内采用热空气升温。储能系统的预热设置有一台鼓风机，出口与空气加热器相连接，将系统内空气循环加热至所需
39、温度。放热系统的预热器、蒸发器和过热器及相连接的管线在使用前须预热至 230，以防止熔盐进入时凝固。壳程采用电伴热升温，管程采用锅炉给水及蒸汽升温。放热系统的预热设置有一台启动机械泵，出口与启动电加热器相连接，经预热器后循环回蒸发器，不断的将蒸发器内的锅炉给水（150）加热至 230，并在蒸发器内形成部分饱和蒸汽以预热过热器。3.4 主要设备说明主要设备说明 3.4.1 静设备静设备 1.冷罐 本设备为立式储罐，锥顶、平底结构。罐底带有坡度，以利于排净。罐顶安装搅拌装置和液下泵。罐顶板上设置型钢加强筋，用以支撑搅拌装置和液下泵等载荷。2.热罐 本设备为立式储罐，结构与冷罐类似，为锥顶、平底结构
40、。罐底带有坡度，以利于排净。罐顶安装搅拌装置和液下泵。罐顶板上设置型钢加强筋，用以支撑搅拌装置和液下泵等载荷。由于本设备设计温度比冷罐要高，所以设备壁厚比冷罐要厚（高温条件下材料许用应力低）。3.循环罐 本设备为卧式储罐，椭圆封头结构。罐底带有集液包，用于收集液体、利于排净。4.预热器 本设备为立式 U 形管式换热器，四根插入式电加热器。换热管正方形排列，方便清洗。18 5.蒸发器 本设备为立式螺旋管形管式换热器，壳程带直径 2600mm 的蒸发空间。6.过热器 本设备为卧式重叠式换热器，两台套管式换热器重叠在一起。换热管正方形排列，方便清洗。3.4.2 动设备动设备 1.泵类设备 泵类设备应
41、根据熔盐储热项目具体工艺参数、输送介质的物理和化学性质、操作周期和泵的结构特点等因素，按技术先进、安全可靠、经济合理的原则选择。熔盐储热装置中使用的泵主要为高温熔盐液下泵，目前国内该类型专用泵的技术较为成熟，同类业绩丰富。该类泵的设计温度可达 700；熔盐从中心管排出，消除了结构上膨胀变形的不一致；泵轴的下端配置耐磨合金滑动轴承，保证了叶轮的运行平稳。该类泵的制造技术水平可以满足本项目高温、长轴的工作特点，能够安全、稳定、高效、连续地运转。2.风机 风机可采用高温型的离心风机。风机结构应简单，使用耐高温材料，有足够的强度、刚度；应做到运转稳定，噪声低；在离心风机的工作范围内，应保证风机不产生喘
42、振，安全、平稳运行。3.搅拌器 搅拌器应根据工况特点合理选择。有经验和业绩的制造商应依据熔盐储罐搅拌器的工程经验，合理选配桨叶型式、桨叶直径、叶片数量、转速、搅拌桨的安装高度和密封型式等工程参数和结构尺寸。3.4.3 主要设备一览表主要设备一览表 表 3.2 熔盐储能系统主要设备表 序号 设备名称 型号及规格 材质 单位 数量 1 冷罐 220008000 304 台 1 2 热罐 220008000 304 台 1 3 循环罐 80006000 304 台 1 19 4 熔盐炉 20004000 304 台 1 5 预热器 1800 Q345R/304 台 1 6 蒸发器 4100/4500
43、 304 台 1 7 过热器 3000 304 台 1 8 给水预热器 2000 Q345R/16Mn 台 1 9 给水加热器 2000 Q345R/16Mn 台 1 10 冷罐电加热器 30KW 组合件 台 4 11 热罐电加热器 60KW 组合件 台 4 12 循环罐电加热器 7200KW 组合件 台 8 13 启动电加热器 500KW 组合件 台 1 14 空气加热器 300KW 组合件 台 1 15 冷罐输出泵 Q=30t/h H=100m 组合件 台 2 16 循环罐循环泵 Q=10t/h H=50m 组合件 台 4 17 循环罐输出泵 Q=20t/h H=50m 组合件 台 2 1
44、8 热罐输出泵 Q=45t/h H=100m 组合件 台 2 19 启动机械泵 Q=5t/h H=50m 组合件 台 1 20 鼓风机 Q=10000m3/h 组合件 台 1 21 冷罐搅拌器 组合件 台 1 22 热罐搅拌器 组合件 台 1 23 熔盐罐搅拌器 组合件 台 1 3.5 自动化控制及信息平台自动化控制及信息平台 新一代能源革命将重构能源交易体系。承压能源供给短缺和环境承载能力见顶，第三次工业革命结合了互联网技术和可再生能源系统催生能源互联网。现有能源交易体系中，发供需电之间信息传递模式相对静态造成浪费和低效，能源互联网将重构能源交易体系，大幅提升能源的生产和使用效率，实现能源信
45、息的交易融合。图 3.1 能源信息交易融合示意图 20 在现有能源交易体系中，供需信息的传递模式是相对静态的，发、供、用电各个端口的信息缺乏有效的交流机制。由于电力是发、供、用同时完成，单向的信息传递容易导致供需信息不对称，造成能源浪费或供应不足。目前我国的电力供需系统是在发电端制定发电计划，再由输配电网向用电方进行配售。发、供、用电在现有的能源体系中主要面临以下错位问题：1、发电端 V.S 输配端：水、风、光电等可再生能源具有间歇性和波动性，大规模接入对电网的稳定性产生冲击。2、发电端 V.S 用电端：1、能源供给与需求的地理分布存在差异；2、供电、用电存在季节性、时间性不对等。3、输配端
46、V.S 用电端：用户电价水平和供电成本不匹配，各类用户电价间存在交叉补贴，缺乏合理的补偿机制。本着技术先进、经济合理的原则，在节省投资的前提下，尽可能提高全厂自动化水平，以提高产品的产量和质量，同时减轻操作人员的劳动强度。结合当前熔盐储热技术的自动化水平，对于熔盐储热主装置采用 DCS 系统进行监控。（1）云在线监控平台 云在线监控平台相当于用户界面和数据采集器。所有风能和太阳能都可以接入云在线控制平台，一旦接入，系统控制器将通过一个静态 IP 地址与互联网连接。然后，云在线控制平台将识别系统的序列号，并为系统用户提供一个用户名和密码，从而用户可以使用这些凭证来监测和控制他们的能源系统。此外，
47、云在线控制平台还为用户提供一个通用的能源建模和监控系统，可以监视整个能源系统的运行状况，并实时监测能源系统产生和消耗的能量。除了能源监测，还可以让用户远程控制所有接入到的设备。例如，在用电高峰期，用户可以切断电池，让风能发电并入到共用电网，以获得用电的稳定性；同时可以从共用事业单位获取实时电价信息，当分时电价较贵时，用户可以选择使用储存在熔盐的能量，而不是使用来自共用电网的电能。通过云在线控制平台，用户也可为自己自定义一个能源系统，平台会给出该系统的成本、发电预测、20 年的财务状况等信息。（2）需求响应管理工具 本团队推出的一款实时需求响应管理工具。具有如下几个优点：可使电费降低高达 30；
48、一年之内即可收回投资成本；实时或 15 分钟一次的功率测量；可将几个需求响应单元组合使用以满足大型系统的需求管理；云在线管理平台可以对21 其进行远程控制。需求响应管理工具通过负荷接线箱与建筑物的电气负载相连，每个负荷接线箱只能连接到一个负载，负荷接线箱的载流能力可选，范围为 60A1200A 之间可选。通过实时监测（一秒一次）建筑物的功率，需求响应管理工具可以获取实时功率需求。如果建筑物的总功率超过特定量，则需求响应管理工具将控制系统切断多达四个建筑物的负荷，一次一个，以减少高昂的电费支出。“互联网+”能源的真正实现有赖于售电商对用户的自由获取，进一步说，还需要实现用户与售电商、售电商与发电
49、商之间的供需对接。当前，电力体制改革即将迈出更艰深的步伐，互联网思维更是展示出星火燎原之势，互联网能源必然将为我们开创一个能源产业的新时代！3.6 仪表选型仪表选型 在满足工艺要求的前提下，本着技术先进、安全可靠、维护方便和经济合理的原则进行仪表选型。现场仪表的选择不仅考虑满足工艺各种不同的测量和控制要求，而且还考虑环境对现场仪表的影响，尽可能地提高仪表的精度，延长仪表的使用寿命。现场仪表采用电动型，控制阀采用电动执行机构。电动型仪表防护等级不低于 IP65，其它机械式仪表的防护等级不低于 IP54。仪表接液部件的材质根据工艺介质特性进行选择，其防腐、耐磨性能不低于工艺管道和设备材质的性能。现
50、场仪表以电动仪表为主，除开关信号、热电偶和热电阻信号等外，均采用 420mA DC HART标准传输信号。1.温度测量仪表 集中监控的熔盐溶液和高压过热蒸汽温度检测采用“K”型热电偶；普通介质温度测量元件选用热电阻；就地指示的温度表选用万向型双金属温度计。温度计采用外套保护管，以便于在线更换温度计，其材质将根据工艺介质选择。熔盐罐温度计套管由设备配带。2.压力测量仪表 集中监控的压力测量仪表选用压力或差压变送器；对于就地指示的压力表，一般介质选用弹簧管压力表，微压介质选用膜盒压力表，接液部件的材质应根据工艺介质的特性进行选择。22 3.流量测量仪表 熔盐流量测量选用高温超声波流量计，对于蒸汽和