我國(guó)是鋼鐵大國(guó)，鋼鐵行業(yè)作為高耗能行業(yè)，隨著國(guó)家能源體制改革逐步深化、政府對(duì)鋼鐵能源結(jié)構(gòu)調(diào)整要求提高、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)鋼鐵產(chǎn)品多變?cè)斐赡茉唇Y(jié)構(gòu)改變，鋼鐵生產(chǎn)既面臨能源、資源、環(huán)境的強(qiáng)約束，又面臨節(jié)能技術(shù)突破遭遇瓶頸，而低碳清潔能源比例低、集中式能源供應(yīng)系統(tǒng)柔性不足、能源回收與能源轉(zhuǎn)換效率提升難、鋼鐵生產(chǎn)和能源利用時(shí)空匹配難等問(wèn)題更加突出的現(xiàn)狀。因此，在“雙碳”目標(biāo)壓力下，鋼鐵綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展亟須節(jié)能新理論、節(jié)能新技術(shù)。通過(guò)工藝能源消耗的過(guò)程節(jié)能提效，引入新能源優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源調(diào)度靈活性降低用能成本，是實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)減碳提升競(jìng)爭(zhēng)力的重要路徑。

　　儲(chǔ)熱技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于可以解決能源波動(dòng)、不連續(xù)而導(dǎo)致的能源利用率低、設(shè)備效率低等問(wèn)題，同時(shí)提高企業(yè)對(duì)于新能源的消納能力；進(jìn)一步的，儲(chǔ)熱技術(shù)通過(guò)與工藝相結(jié)合，提升企業(yè)整體能源調(diào)度靈活性，可以允許工藝設(shè)備設(shè)計(jì)或運(yùn)行在較低的負(fù)荷，從而降低投資和運(yùn)行成本。因此，本文通過(guò)梳理分析熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的發(fā)展及其在鋼鐵工藝中的創(chuàng)新應(yīng)用，闡述熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)在鋼鐵行業(yè)能源的綜合利用提效中的可行性，所起到的重要作用以及未來(lái)的發(fā)展前景。

　　1 熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)原理及特點(diǎn)

　　熔鹽是熔融鹽的簡(jiǎn)稱，指金屬陽(yáng)離子和非金屬陰離子所形成的熔融態(tài)無(wú)機(jī)鹽，故也可認(rèn)作離子液體。熔鹽在常溫常壓下為固態(tài)，達(dá)到一定溫度后轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，液態(tài)熔鹽中陰陽(yáng)離子之間的相互作用使其具有特殊的物理及化學(xué)性能，適合作為傳熱儲(chǔ)熱的媒介。根據(jù)陰離子種類的不同，常見(jiàn)熔鹽大致分為氟化鹽、氯化鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和硝酸鹽等。

　　表1 熔鹽分類及特點(diǎn)

　　作為儲(chǔ)熱材料大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，需要熔鹽具有熔點(diǎn)低、分解溫度高、黏度低、熱導(dǎo)率高等特點(diǎn)。

　?。?）低熔點(diǎn)。熔鹽的溫度低于凝固點(diǎn)時(shí)，容易發(fā)生“凍管”，導(dǎo)致系統(tǒng)失效，因此低熔點(diǎn)的熔鹽材料可以降低保溫能耗。

　?。?）高分解溫度。熔鹽的分解溫度決定了其上限使用溫度，較高分解溫度可以保證熔鹽能夠反復(fù)使用，長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

　　（3）高沸點(diǎn)。較低的飽和蒸氣壓有利于保證系統(tǒng)的安全。

　?。?）大比熱容。比熱容可以決定熔鹽材料的儲(chǔ)熱密度和儲(chǔ)熱能力，較大的比熱容使熔融鹽在相同傳熱量下用量較少。

　?。?）高熱導(dǎo)率。熱導(dǎo)率決定了熔鹽的傳熱性能，較高的熱導(dǎo)率以防止熔融鹽在蓄熱時(shí)因?yàn)榫植窟^(guò)熱而發(fā)生分解，并確保其在供熱發(fā)電時(shí)能有效提供熱量。

　　（6）低黏度。熔融鹽流動(dòng)性好，可以減少泵輸送功率，降低運(yùn)行成本。

　?。?）弱腐蝕性。熔融鹽與容器、管路材料相容性好，安全性高。

　　（8）低成本。原料易得，價(jià)格低廉，有利于減小系統(tǒng)投資成本。

　　因此在目前常用的熔鹽材料中，硝酸鹽體系相對(duì)能滿足上述要求，最為適合用作熔鹽儲(chǔ)熱介質(zhì)，由硝酸鉀、硝酸鈉組成的混合熔鹽已成功應(yīng)用在太陽(yáng)能熱發(fā)電站的商業(yè)案例中，因此成為目前應(yīng)用最廣、裝機(jī)容量最大的儲(chǔ)熱材料。

　　2 熔鹽儲(chǔ)熱發(fā)展歷程及相關(guān)行業(yè)成熟應(yīng)用

　　近幾十年來(lái)，硝酸熔鹽組作為傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)被大眾熟知，是由于其在光熱電站上的大規(guī)模應(yīng)用，近些年，隨著硝酸熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的運(yùn)行越來(lái)越成熟穩(wěn)定，其儲(chǔ)熱應(yīng)用也逐漸擴(kuò)展到清潔能源供熱、火電深度調(diào)峰、余熱回收等應(yīng)用。

　　2.1 熔鹽儲(chǔ)熱在光熱發(fā)電中的應(yīng)用

　　從20世紀(jì)60年代初期至20世紀(jì)90年代初期，美國(guó)、西班牙等國(guó)大力開(kāi)展光熱發(fā)電技術(shù)的研究，因此也主導(dǎo)了熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，1996年美國(guó)加利福尼亞Solar Two光熱發(fā)電站采用二元硝酸熔鹽Solar Salt（40wt%KNO3-60wt%NaNO3）（后簡(jiǎn)稱“太陽(yáng)鹽”）作為傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)，該電站長(zhǎng)期運(yùn)行并無(wú)重大問(wèn)題，這奠定了硝酸熔鹽在光熱發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)。

　　圖1：美國(guó)SolarTwo光熱電站（注：來(lái)源互聯(lián)網(wǎng)）

　　圖2：美國(guó)SolarTwo光熱電站系統(tǒng)原理（注：來(lái)源互聯(lián)網(wǎng)）

　　隨后，國(guó)內(nèi)外建設(shè)的光熱電站基本都選用Solar Salt作為儲(chǔ)熱介質(zhì)，西班牙的Andasol 1-3分別在2009年、2010年和2011年實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，是歐洲的第一個(gè)商業(yè)化光熱電站；GemaSolar電站2011年9月底成功投運(yùn)，是首個(gè)實(shí)現(xiàn)24h發(fā)電的太陽(yáng)能光熱電站。2014年2月投運(yùn)的美國(guó)Ivanpah電站，是目前全球最大的光熱電站，2016年6月投運(yùn)的摩洛哥的Noor電站，是由我國(guó)企業(yè)作為總包方建設(shè)的光熱電站。2016年9月我國(guó)開(kāi)始第一批太陽(yáng)能熱發(fā)電示范項(xiàng)目建設(shè)開(kāi)始，目前已經(jīng)建成投運(yùn)的電站有8座，都采用了雙罐熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)，利用太陽(yáng)鹽作為儲(chǔ)熱介質(zhì)。從發(fā)展趨勢(shì)上看，從21世紀(jì)初期至今，光熱電站的發(fā)展逐漸從美國(guó)、西班牙等發(fā)達(dá)國(guó)家，轉(zhuǎn)向南非、中國(guó)、印度等新興市場(chǎng)，截至2022年全球光熱發(fā)電建成裝機(jī)容量增至約6892MW。

　　2.2 熔鹽儲(chǔ)熱在清潔能源供暖中的應(yīng)用

　　熔鹽儲(chǔ)熱在清潔能源供暖中應(yīng)用的主要技術(shù)路線是雙罐熔鹽儲(chǔ)熱和單罐熔鹽儲(chǔ)熱兩種，雙罐儲(chǔ)熱供暖系統(tǒng)適用于大型供暖項(xiàng)目，單罐儲(chǔ)熱供暖系統(tǒng)適用于小型供暖項(xiàng)目。熔鹽儲(chǔ)熱供暖系統(tǒng)在低谷電時(shí)通過(guò)熔鹽電加熱器加熱熔鹽并進(jìn)行存儲(chǔ)，峰電供暖時(shí)則通過(guò)換熱系統(tǒng)將儲(chǔ)存的熱能傳遞給水，實(shí)現(xiàn)供暖功能。

　　圖3：雙罐儲(chǔ)能供暖系統(tǒng)工作原理（注：來(lái)源互聯(lián)網(wǎng)）

　　圖4：?jiǎn)?span style="">罐儲(chǔ)能供暖系統(tǒng)工作原理（注：來(lái)源互聯(lián)網(wǎng)）

　　由于供暖溫度較低，對(duì)于太陽(yáng)鹽的溫區(qū)應(yīng)用和防凝的要求較高，因此有研究人員開(kāi)發(fā)出低熔點(diǎn)熔鹽，大大減少了熔鹽凍堵的風(fēng)險(xiǎn)，降低了防凝運(yùn)維費(fèi)用。2016年到2020年，我國(guó)各地零星建成了一些熔鹽儲(chǔ)熱供熱示范項(xiàng)目，但整體來(lái)看，熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)在供暖領(lǐng)域大規(guī)模的商業(yè)化項(xiàng)目寥寥可數(shù)，主要是熔鹽儲(chǔ)熱低溫供暖的成本與傳統(tǒng)能源技術(shù)相比仍相對(duì)較高。好的一面是2021年以來(lái)，在“雙碳”目標(biāo)要求下，終端能源電氣化進(jìn)程的加快，以及對(duì)清潔供暖的廣泛關(guān)注，利用棄風(fēng)棄光或谷電加熱熔鹽儲(chǔ)熱供熱技術(shù)可以有效轉(zhuǎn)移棄風(fēng)棄光或富余的低谷電力，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和電能的使用率，也增加了供熱安全保障和品質(zhì)，又使谷電的價(jià)格優(yōu)勢(shì)得到了充分發(fā)揮，因此在熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的在實(shí)現(xiàn)對(duì)燃煤燃?xì)忮仩t替代方面，越來(lái)越受到關(guān)注和重視。

　　2.3 熔鹽儲(chǔ)熱在火電靈活性改造中的應(yīng)用

　　由于汽機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行能力要遠(yuǎn)高于鍋爐，所以火電機(jī)組深度調(diào)峰在技術(shù)方面存在的困難主要是低負(fù)荷工況下鍋爐不能穩(wěn)定燃燒以及脫硝系統(tǒng)不能正常運(yùn)行導(dǎo)致大氣污染物排放超標(biāo)的問(wèn)題。因此利用熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)將鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽熱量?jī)?chǔ)存起來(lái)，削弱原本剛性聯(lián)系的“爐機(jī)耦合”。存儲(chǔ)的熱量根據(jù)需要再返送汽輪機(jī)組發(fā)電，這樣就能在保證鍋爐安全運(yùn)行的同時(shí)，靈活性調(diào)節(jié)汽輪機(jī)運(yùn)行出力，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的靈活運(yùn)行。

　　圖5：火電機(jī)組熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)深度調(diào)峰工藝圖

　　隨著新能源消納的壓力越來(lái)越大，近兩年各大火電企業(yè)都在熔鹽儲(chǔ)熱深度調(diào)峰技術(shù)上進(jìn)行布局，2022年12月江蘇國(guó)信靖江電廠熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰供熱項(xiàng)目投入運(yùn)行，是全國(guó)首個(gè)真正意義上采用電加熱熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的大規(guī)?；痣娬{(diào)峰供熱項(xiàng)目。項(xiàng)目設(shè)計(jì)配套儲(chǔ)熱量75MWh，儲(chǔ)熱用三元鹽1260噸，使用溫度180℃～450℃。根據(jù)公開(kāi)招標(biāo)信息顯示，華能、國(guó)能、以及多個(gè)地方能源企業(yè)等都在規(guī)劃建設(shè)熔鹽儲(chǔ)熱火電調(diào)峰項(xiàng)目。

　　3 熔鹽儲(chǔ)熱在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用

　　3.1 熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的適用性

　　目前我國(guó)的鋼鐵制造流程主要以長(zhǎng)流程為主，具有典型的耗散結(jié)構(gòu)特征，全流程包括原料和能源的儲(chǔ)運(yùn)、原料處理（燒結(jié)、球團(tuán)等）、焦化、煉鐵、鐵水預(yù)處理、煉鋼、鋼水二次冶金、凝固成形、鑄坯再加熱、軋鋼及深加工等諸多工序的準(zhǔn)連續(xù)或間歇生產(chǎn)過(guò)程，使得其制造流程中存在多種能源形式以及能源介質(zhì)的寬幅波動(dòng)性。在鋼鐵制造的能源流中，熱能是位于整個(gè)能源流的中心，在一次能源和二次能源之間建立聯(lián)系。因此，熱能儲(chǔ)存方法可以通過(guò)彌合熱量供需缺口，實(shí)現(xiàn)熱能生產(chǎn)和消耗的匹配。儲(chǔ)熱技術(shù)能夠連接所有能源形式，包括機(jī)械能、電能、化石燃料和光能等，通過(guò)減少熱損失、余熱回收等方式，提高能源利用率。進(jìn)一步的，儲(chǔ)熱技術(shù)通過(guò)與冶金工藝相結(jié)合，提升鋼鐵制造流程整體能源調(diào)度靈活性，可以允許工藝設(shè)備設(shè)計(jì)或運(yùn)行在較低的負(fù)荷，從而降低投資和運(yùn)行成本。

　　圖6：熱能在鋼鐵能源鏈中的關(guān)系

　　從各個(gè)環(huán)節(jié)余熱資源分布來(lái)看，每個(gè)環(huán)節(jié)均有余熱產(chǎn)生，余熱資源種類較為豐富，主要包含余壓、煙氣、煤氣和顯熱等，主要集中在煉鐵、煉鋼等工藝環(huán)節(jié)。煉鐵、煉鋼工藝環(huán)節(jié)產(chǎn)生的余熱資源占整個(gè)鋼鐵余熱資源的60%；各工藝環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的煤氣資源占整個(gè)鋼鐵余熱資源的50%。儲(chǔ)能在鋼鐵生產(chǎn)一直被應(yīng)用，煤氣系統(tǒng)中的“煤氣柜”作為煤氣緩沖與儲(chǔ)存裝置，在系統(tǒng)中可以視為儲(chǔ)能設(shè)備，這是鋼鐵工業(yè)能源系統(tǒng)中最為重要的蓄能設(shè)施；蒸汽系統(tǒng)中，蒸汽蓄能器也是一種重要的蓄能裝置。但是目前儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用仍然比較少，在新的發(fā)展形勢(shì)下，將成熟的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)在鋼鐵生產(chǎn)中創(chuàng)新應(yīng)用前景非常廣闊。

　　圖7：鋼鐵余熱資源分布情況

　　3.2 熔鹽儲(chǔ)熱在低品位蒸汽提質(zhì)的綜合應(yīng)用

　　目前，冶金企業(yè)利用余熱產(chǎn)生蒸汽的技術(shù)主要有：干熄焦、燒結(jié)環(huán)冷余熱發(fā)電、轉(zhuǎn)爐煤氣汽化冷卻、電爐煙氣余執(zhí)回收和加熱爐煙氣汽化冷卻等。然而，這些余熱蒸汽品質(zhì)普遍較低，且受生產(chǎn)工藝影響，某些蒸汽還具有間歇性和周期性的特點(diǎn)，這不僅限制了蒸汽后續(xù)利用，也降低了余熱回收效果。如目前煉鋼的電爐、轉(zhuǎn)爐等設(shè)備，廣泛煙道汽化余熱鍋爐來(lái)回收波動(dòng)性較大的間歇性高溫余熱。將高溫?zé)崮苻D(zhuǎn)化為低品位的低壓飽和蒸汽進(jìn)行發(fā)電，導(dǎo)致余熱資源得不到充分利用。因此，利用熔鹽將間歇性和周期性的高溫余熱進(jìn)行回收并存儲(chǔ)，對(duì)冶金過(guò)程中多點(diǎn)的低品位飽和蒸汽進(jìn)行過(guò)熱，或者直接轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可持續(xù)的高溫蒸汽，使發(fā)電功率和能源利用效率得到大幅提升，改善余熱發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)提高余熱發(fā)電系統(tǒng)的靈活性，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　圖8：低品位蒸汽過(guò)熱提質(zhì)綜合利用技術(shù)路線

　　煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的高溫余熱采用熔鹽作為換熱儲(chǔ)熱介質(zhì)，通過(guò)煙氣-熔鹽換熱器加熱熔鹽。熔鹽在換熱器中的流動(dòng)方向與煙氣的流動(dòng)方向相反，低溫熔鹽從煙氣出口進(jìn)入換熱器，與煙氣換熱成為高溫熔鹽，存儲(chǔ)在高溫鹽儲(chǔ)罐中。高溫熔鹽通過(guò)熔鹽泵經(jīng)過(guò)過(guò)熱器，對(duì)煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的低品位飽和蒸汽進(jìn)行過(guò)熱產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，或者設(shè)置過(guò)熱器、蒸發(fā)器、預(yù)熱器,高溫熔鹽與水換熱生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽，高溫熔鹽經(jīng)過(guò)換熱后成為低溫熔鹽,進(jìn)入低溫熔鹽儲(chǔ)罐,生產(chǎn)的過(guò)熱蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。通過(guò)熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)將間歇性余熱資源變?yōu)榉€(wěn)定輸出的熱源，整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)可以使高溫余熱保持高品質(zhì)熱能，同時(shí)也可提質(zhì)低品位蒸汽,有效降低企業(yè)的用能成本,大幅提高鋼鐵廠高溫余熱的回收利用效率。

　　3.3 熔鹽儲(chǔ)熱在煤氣發(fā)電調(diào)峰中的應(yīng)用

　　煤氣發(fā)電在鋼鐵冶煉過(guò)程中，主要起到被動(dòng)消納煤氣的作用，所以主動(dòng)調(diào)節(jié)能力較弱，因此鋼鐵企業(yè)作為重要的電力用戶主動(dòng)參與電網(wǎng)平衡，在應(yīng)對(duì)未來(lái)新能源更大規(guī)模、更高質(zhì)量發(fā)展中，起到的作用就較弱。熔鹽可利用的最高溫度，與目前煤氣發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行溫度比較匹配，因此利用熔鹽儲(chǔ)熱與煤氣發(fā)電機(jī)組耦合，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤氣發(fā)電機(jī)組靈活性的提升，從而實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的調(diào)峰功能。

　　圖9：熔鹽儲(chǔ)熱在煤氣發(fā)電調(diào)峰中應(yīng)用的技術(shù)路線

　　雙罐熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)與原煤氣發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行，通過(guò)存儲(chǔ)煤氣燃燒產(chǎn)生的熱量，控制向汽輪機(jī)輸送的主蒸汽參數(shù)，實(shí)現(xiàn)調(diào)峰目的。儲(chǔ)熱系統(tǒng)與原煤氣發(fā)電系統(tǒng)協(xié)作運(yùn)行，儲(chǔ)熱系統(tǒng)給水由原煤氣發(fā)電系統(tǒng)供應(yīng)，儲(chǔ)熱系統(tǒng)煙氣并入原煤氣發(fā)電系統(tǒng)，儲(chǔ)熱系統(tǒng)產(chǎn)生蒸汽并入原煤氣發(fā)電系統(tǒng)。儲(chǔ)熱時(shí)原本進(jìn)入余熱鍋爐燃燒發(fā)電的煤氣，取一部分煤氣進(jìn)入儲(chǔ)熱系統(tǒng)對(duì)低溫熔鹽進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)源煤氣發(fā)電系統(tǒng)的出力降低；放熱時(shí)原發(fā)電系統(tǒng)鍋爐給水經(jīng)過(guò)儲(chǔ)熱系統(tǒng)中鹽水換熱器進(jìn)行加熱，產(chǎn)生蒸汽并入原煤氣發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)原煤氣發(fā)電機(jī)組出力升高。

　　2022年6月，建龍集團(tuán)與思安新能源簽訂煤氣綜合利用發(fā)電項(xiàng)目技改工程合同，此項(xiàng)目作為煤氣熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰應(yīng)用場(chǎng)景在鋼鐵行業(yè)的首個(gè)示范案例。項(xiàng)目擬建設(shè)一套裝機(jī)規(guī)模5MW的燃燒高爐煤氣加熱熔鹽進(jìn)行調(diào)峰和消納新能源光伏發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)儲(chǔ)熱6h，放熱6h，產(chǎn)生高溫超高壓參數(shù)的蒸汽，并入煤氣發(fā)電機(jī)組發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)調(diào)峰30000kWh/d。設(shè)計(jì)按機(jī)組日運(yùn)行小時(shí)數(shù)按24小時(shí)，年運(yùn)行小時(shí)數(shù)按8000小時(shí)計(jì)。新建熔鹽換熱器可實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)高溫超高壓13.7MPa，540℃蒸汽，為煤氣發(fā)電項(xiàng)目提供調(diào)峰蒸汽。目前項(xiàng)目正在緊張?jiān)O(shè)計(jì)施工過(guò)程中，預(yù)計(jì)今年下半年度成功交付運(yùn)營(yíng)。

　　圖10：建龍煤氣綜合利用發(fā)電技改項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工圖

　　4、未來(lái)發(fā)展前景和展望

　　硝酸熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)作為目前大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)中應(yīng)用較為成熟穩(wěn)定的技術(shù)，正受到越來(lái)越多的重視，并且在清潔能源供熱、火電深度調(diào)峰、余熱回收等領(lǐng)域有了一定規(guī)模化的應(yīng)用。在新的發(fā)展形勢(shì)下，鋼鐵企業(yè)節(jié)能提效的力度加大，需要在傳統(tǒng)節(jié)能的理念上進(jìn)行創(chuàng)新，儲(chǔ)熱技術(shù)在不同的技術(shù)利用余熱余能中是一個(gè)強(qiáng)大的熱管理工具，根據(jù)前期的實(shí)踐證明，熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)在鋼廠中的創(chuàng)新應(yīng)用，能夠給鋼鐵企業(yè)帶來(lái)多種益處。

　　一是穩(wěn)定煤氣、燒結(jié)、轉(zhuǎn)爐等波動(dòng)較大余熱余能資源的熱能輸出，提高余熱發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率。以長(zhǎng)流程為主鋼鐵制造流程具有典型的耗散結(jié)構(gòu)特征，使得能源流“質(zhì)”和“量”具有寬幅波動(dòng)性，不利于能源的高效利用。利用熔鹽儲(chǔ)熱可以在余熱余能資源“質(zhì)”和“量”增大時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)，減少放散和浪費(fèi)，在余熱余能資源“質(zhì)”和“量”減少時(shí)進(jìn)行放熱，維持用熱設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行；同時(shí)還能解決生產(chǎn)側(cè)短時(shí)故障帶來(lái)的緊急停機(jī)、系統(tǒng)防凍等功能問(wèn)題，通過(guò)穩(wěn)定余熱余能資源“質(zhì)”和“量”的穩(wěn)定性，保證用能設(shè)備高效運(yùn)行，減少放散，從而提高整體能源利用率。

　　二是在差別電價(jià)約束下，利用峰谷價(jià)差生產(chǎn)，保證生產(chǎn)的同事降低企業(yè)生產(chǎn)成本。由于峰谷價(jià)差越來(lái)越大，企業(yè)生產(chǎn)成本壓力很大，雖然在保證生產(chǎn)的同時(shí)企業(yè)會(huì)采用避峰生產(chǎn)的措施，但充分利用峰谷價(jià)差進(jìn)一步降低成本仍有很大的空間。利用電網(wǎng)的谷價(jià)電生產(chǎn)，由熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)將余熱余能資源儲(chǔ)存，在電價(jià)高峰時(shí)段用儲(chǔ)存的余熱余能資源發(fā)電，企業(yè)少用電網(wǎng)的峰價(jià)電，通過(guò)峰谷套利的形式獲得穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)效益。在不影響生產(chǎn)，不影響能源流穩(wěn)定的情況下，進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)成本下降空間，儲(chǔ)熱在大規(guī)模調(diào)峰應(yīng)用具有較大的優(yōu)勢(shì)。

　　三是在減產(chǎn)減排降耗約束下，通過(guò)調(diào)峰服務(wù)，促進(jìn)可再生能源消納，降低單位產(chǎn)能的碳排放，避免大量壓縮產(chǎn)能，減少企業(yè)損失。在碳排放量結(jié)構(gòu)方面，工業(yè)碳排放是繼發(fā)電之后第二大排放部門(mén)，鋼鐵企業(yè)則是工業(yè)碳排放的最大行業(yè)。2021年1月26日，國(guó)務(wù)院新聞發(fā)布會(huì)披露，工信部與國(guó)家發(fā)改委等相關(guān)部門(mén)正在研究制定新的產(chǎn)能置換辦法和項(xiàng)目備案的指導(dǎo)意見(jiàn)，逐步建立以碳排放、 污染物排放、能耗總量為依據(jù)的存量約束機(jī)制，因此短期壓減產(chǎn)能是一條行之有效的措施。因此，在供給側(cè)和需求側(cè)改革雙重壓力下，鋼鐵企業(yè)通過(guò)配置熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)增加企業(yè)用能調(diào)節(jié)靈活性，實(shí)現(xiàn)新能源的大幅消納，從而優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)，將是未來(lái)企業(yè)生存的重要手段。

　　四是參與電力輔助服務(wù)，進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng)，通過(guò)低成本電力和服務(wù)補(bǔ)貼，增加企業(yè)收益。在促進(jìn)可再生能源消納的要求下，用戶側(cè)參與輔助服務(wù)市場(chǎng)的調(diào)峰服務(wù)，是目前電力體制改革中重要的一項(xiàng)工作，已經(jīng)有示范區(qū)在運(yùn)行。如甘肅電力需求側(cè)輔助服務(wù)市場(chǎng)投運(yùn)以來(lái)，張掖、武威、蘭州地區(qū)5家企業(yè)參與市場(chǎng)交易，涉及碳化硅、鐵合金等行業(yè)，增加調(diào)峰能力20萬(wàn)千瓦，增發(fā)新能源578萬(wàn)千瓦時(shí)，用戶側(cè)收益102.46萬(wàn)元，用戶側(cè)參與交易時(shí)段內(nèi)用電成本降低0.18元/千瓦時(shí)。以往部分地區(qū)出現(xiàn)短時(shí)、區(qū)域性缺電時(shí)，往往需啟動(dòng)有序用電措施，對(duì)部分工業(yè)進(jìn)行限電，不可避免會(huì)影響企業(yè)正常生產(chǎn)，利用儲(chǔ)熱在限電時(shí)發(fā)電，盡量減少因?yàn)橄揠娪绊懫髽I(yè)生產(chǎn)，降低企業(yè)損失。

　　在能源密集型制造業(yè)中，鋼鐵制造行業(yè)是迄今為止最受關(guān)注的行業(yè)，在“碳達(dá)峰”“碳中和”的背景下，及鋼鐵節(jié)能空間日趨變窄的嚴(yán)峻形勢(shì)下,通過(guò)充分發(fā)揮儲(chǔ)熱系統(tǒng)在構(gòu)建多能互補(bǔ)的綜合能源體系中的作用，提高余熱余能資源利用率，加大可再生能源應(yīng)用比例,加快推進(jìn)鋼鐵能效提升及能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，同時(shí)降低CO2排放和能源成本，這是未來(lái)提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。（薛曉迪）