霜降前后,工业企业陆续进入用能旺季。对于印染、造纸、化工、食品等行业而言,蒸汽是生产线上不可或缺的热力介质,其供应的稳定性和成本直接关系到企业的生产安排与经营效益。与此同时,用气高峰带来的价格与供应波动、日益严格的锅炉排放要求,正在给依靠自建锅炉供汽的企业带来持续压力。
近年来,我国电力结构发生了深刻变化。截至 2025 年 10 月底,全国风电和光伏装机总量已超过火电,夜间和午间时段电力供应充裕、电价较低。然而,大多数工厂的蒸汽仍然来自燃煤、燃气或生物质锅炉。低价的清洁电力之所以难以进入锅炉房,关键在于供需时段不匹配:低谷电价出现时,生产未必需要用汽;生产用汽高峰时,电价往往处于高位。要让清洁电力转化为稳定的工业蒸汽,需要一个能够跨越时段储存热量的环节。
这一思路并不陌生。北方传统的火炕,正是利用做饭时的烟气加热厚实的土坯炕体,在火熄灭后持续放热数小时。北魏郦道元在《水经注》中记载了观鸡寺的一座大殿:“寺内起大堂,甚高广,可容千僧,下悉结石为之,上加涂塈,基内疏通,枝经脉散,基侧室外,四出爨火,炎势内流,一堂尽温。”用今天的话说,大殿的地基用石块砌成,内部开出纵横交错的通道,在殿外四面烧火,热气顺着通道流入地基,整座大殿便都暖和起来。一千五百年前的建造者,已经懂得让厚重的石材吸收炉火的热量,把热先储存在材料之中,再让它持续、平稳地释放出来。

火炕的蓄热原理
热量在一个时段产生、在另一个时段使用,中间依靠蓄热材料完成储存,这是蓄热技术的基本原理。今天,这一原理在工业领域得到了全新的应用:以电为热源,以熔盐和耐高温固体为储热介质,为园区企业稳定供应生产蒸汽,这就是集中式储热能源站。
一、集中式零碳供热的概念与构成
集中式零碳供热,是指在工业园区等用热集中区域建设储热能源站,利用低谷电和绿电制热、储热,再通过蒸汽管网向区域内企业全天候供汽,替代分散在各企业的燃煤、燃气和生物质锅炉。在这一模式下,企业无需自建和运营锅炉,可以像使用水电一样按需购买热力。

集中式零碳热力供应
储热能源站主要由电加热、储热和换热供汽三套系统构成。
电加热系统负责将电能转化为热能。电热转换效率可达 97% 以上。与先以电池储电、再用电制热的方式相比,直接以热的形式储能,单位储能成本更低,也更易于实现数十至上百兆瓦时的规模化储热。
储热系统负责储存热能,目前可规模化应用的储热介质主要有熔盐和固体蓄热材料两类。熔盐通常采用硝酸钠与硝酸钾配制的二元盐,以及熔点更低的三元盐,工作温度约为 190 至 565 摄氏度,兼具储热和传热功能,通过泵在冷、热两个储罐之间循环。固体蓄热以氧化镁质耐火材料等为蓄热体,储热温度可达 600 摄氏度以上,系统常压运行,采用模块化设计,便于安装与扩容。
换热供汽系统负责将储存的热量传递给水,产出满足生产需要的蒸汽。熔盐系统既可产出饱和蒸汽,也可产出压力达到十兆帕级的过热蒸汽,能够匹配企业现有的用汽工艺。

熔盐储热供汽原理
储热方式的选择,主要取决于工艺对蒸汽压力和温度的要求。工业蒸汽通常以压力作为首要参数,饱和蒸汽的温度随压力升高而升高,例如 1.0 兆帕时约为 180 摄氏度,4.0 兆帕时约为 250 摄氏度;在饱和温度之上继续加热,则得到温度更高的过热蒸汽。热水及 0.8 兆帕以下的低压蒸汽,可采用固体蓄热,厂区有稳定余热的还可搭配热泵;1.0 兆帕以上的中压蒸汽和过热蒸汽,既能满足化工等压力要求较高的工艺用汽,也适合用汽量大、需要通过管网长距离输送的园区集中供汽,是熔盐储热最具优势的应用区间,熔盐系统可提供压力达到十兆帕级的饱和或过热蒸汽。对于规模较大的园区,还可以采用“集中式能源站为主、分布式供热站为辅”的多热源组网方式,提升整体供热的可靠性与灵活性。

蒸汽参数与储能技术路线(示意图)
二、与传统锅炉供热的比较
与燃煤、燃气、生物质锅炉相比,集中式储热供汽在供汽稳定性、用热成本和低碳环保三个方面均具有明显优势。
在供汽稳定性方面,储热系统本身即构成热量缓冲,出口蒸汽参数稳定可调,并可配置备用热源,保障生产旺季和设备检修期间的连续供汽。熔盐和固体蓄热系统常压运行,无明火,不存在锅炉常见的燃爆和一氧化碳泄漏风险。企业不再需要配备锅炉运行人员、管理燃料采购与储运,原有锅炉房和燃料堆场占用的场地也可以释放出来。与热水储热相比,熔盐储热的储热密度更高、占地更小、供热温度也更高。
在用热成本方面,以电加热方式生产一吨蒸汽约需耗电 800 千瓦时,按谷电每千瓦时三毛左右计算,电费约两百余元;燃气锅炉生产一吨蒸汽通常需消耗七十余立方米天然气,在气价每立方米四至五元的地区,燃料成本即达三百元以上。上述比较尚未计入设备投资与运维费用,具体经济性需结合当地电价和用汽规模测算,但在峰谷价差较大的地区,储热供汽的成本优势较为明显。此外,蒸汽成本将主要取决于电价,而不再受燃料价格波动影响,有助于企业合理安排全年生产预算。
在低碳环保方面,储热能源站运行过程中没有燃烧环节,现场不排放二氧化硫、氮氧化物和颗粒物;所用电力中的绿电比例越高,蒸汽的碳排放就越低。目前,不少地区已要求具备条件的园区实行集中供热,限期拆除不能达标排放的锅炉,并划定了高污染燃料禁燃区。采用储热供汽,能够帮助园区和企业从源头满足日益严格的环保与合规要求。
三、能源转型与政策背景
在能源转型进程中,热能是容易被忽视但体量巨大的领域。根据国际能源署的统计口径,热能约占全球终端能源消费的一半,其中工业用热占比较大,而工业用热中七成以上仍来自化石燃料。随着电力系统加快向清洁低碳转型,推动热能来源由化石燃料转向清洁电力,是工业领域减碳的重要路径。储热技术能够有效衔接新能源发电的波动性与工业用汽的连续性,同时为电力系统提供可调节的负荷资源,具有显著的系统价值。
政策层面,相关部署持续推进。2025 年,国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局联合印发《关于开展零碳园区建设的通知》,要求园区实现供热系统清洁低碳化;国家能源局同年 11 月发布的指导意见,鼓励在纺织、医药、造纸、食品加工等用热需求较大的产业园区,建设以新能源为主体的多能耦合综合供能站;2026 年 7 月印发的《能源领域节能降碳行动计划(2026—2028 年)》提出,到 2028 年支持建成一批零碳园区。供热通常是园区碳排放中占比最大、减排难度最高的环节,推进供热清洁化,是零碳园区建设的关键一步。
四、技术成熟度与风险应对
熔盐储热技术已在塔式光热电站中得到长期验证。光热电站利用汇聚的太阳能加热熔盐,熔盐储罐可储存十余小时的热量,保障电站夜间持续发电。国内多座塔式光热电站已稳定运行多年,在熔盐系统的高温长周期运行、故障诊断和维护管理等方面积累了较为充分的工程经验。
近年来,熔盐储热在供热领域的工程应用不断增加。2025 年 9 月,国能安徽宿州热电 1000 兆瓦时“火电+熔盐”储热项目完成 168 小时试运行,正式投入商业运营,将电厂原有供热能力提升至 173%,预计每年减碳 8.5 万吨。在工厂用汽领域,上海电气在上海奉贤一家工厂建成 1.1 兆瓦/10.8 兆瓦时的熔盐储热耦合高温热泵绿色蒸汽系统,于 2025 年 5 月投入商业化运营,吨蒸汽电耗为 743 千瓦时。
针对企业较为关注的技术风险,工程上已形成成熟的应对措施。
在防凝保护方面,熔盐在两百多摄氏度以下会凝固,系统因此配置伴热和防凝保护装置,并对温度、液位、压力实施多重监测与联锁控制,这是熔盐系统设计的基本要求。
在供汽保障方面,储罐中储存的热量可在一定时间内持续供汽,集中式能源站一般还配置备用热源,确保生产旺季和设备检修期间供汽不中断。
在使用寿命方面,熔盐和固体蓄热均属于显热储热,储热材料不发生化学变化,储热系统设计寿命可达 25 年。
同时也应看到,储热供汽有其适用条件。其经济性在很大程度上取决于当地谷电价格或弃电成本,价格越低,优势越明显;前期投资高于常规锅炉,更适合用汽量大、生产连续的园区和企业;“零碳”水平则取决于所用电力中的绿电比例。上述因素均需在项目前期结合具体条件进行测算和论证。
五、绿发储热的服务与实践
浙江绿发可胜储热技术有限公司是中国绿发投资集团控股的储热技术企业,专注于集中式零碳热力供应,面向工业园区建设和运营集中式熔盐储热能源站与固体蓄热能源站。依托央企股东的资源优势和在熔盐储热领域的长期积累,绿发储热具备投资、设计、装备集成、建设和运营的全链条能力,能够为园区提供一站式的清洁供热解决方案。
绿发储热的熔盐储能技术能力,经过了大型工程的长期检验。公司承担青海格尔木 50 兆瓦、新疆阜康 100 兆瓦两座塔式熔盐光热电站的运维工作,管理的光热装机规模达 150 兆瓦。在西北戈壁昼夜温差大、风沙强的严苛工况下,公司在熔盐首次化盐、注盐与预热控温,日常运行重点监测,以及故障诊断与处置等方面形成了成熟的技术和管理体系。这些经过实践检验的能力,是绿发储热开展集中式零碳供热业务的核心优势。

绿发新疆阜康100兆瓦塔式熔盐光热电站
为帮助园区和企业高效推进清洁供热改造,绿发储热建立了覆盖项目全周期的标准化实施体系,确保项目落地可控、运行可靠。一座集中式储热能源站从需求提出到正式供汽,主要包括七个阶段,绿发储热全程参与。

集中式储热能源站实施流程(示意图)
在项目前期,绿发储热逐家梳理园区企业的用汽参数和分班次负荷曲线,据此科学确定储热容量和加热功率,既避免容量不足导致用汽高峰供应紧张,也避免配置过大造成投资浪费;同时确保蒸汽压力和温度与各企业现有工艺精准匹配,保障改造前后生产连续稳定。项目投运后,智慧能源管控平台全天候在线,开展负荷预测和经济调度,配合定期巡检、备用热源和关键备件储备,保障能源站长期安全稳定运行。
在合作模式上,绿发储热具备项目投资能力,可投资建设并长期运营能源站,园区企业按用汽量付费,大幅减轻前期投入压力;也可根据客户需要,采用合同能源管理、储热系统租赁、工程总承包或工程咨询等方式开展合作。
在集中式零碳热力供应之外,绿发储热还开展综合能源服务,涵盖分布式供热与综合能源管理,提供热泵、电化学储能、分布式光伏、节能改造和智慧能源管控等解决方案;同时开展储热设备销售,提供单罐、双罐熔盐储热装置和固体蓄热装置的系统集成与成套供货。三项业务相互支撑,能够满足从单个企业到整个园区的多层次用热、用能需求。

从一铺火炕到一座储热能源站,储存热量的道理一脉相承,而技术水平、应用规模和服务对象已今非昔比。在“双碳”目标和零碳园区建设的推动下,集中式零碳供热正成为园区用热的重要发展方向。绿发储热将持续深耕储热技术与园区能源服务,以更稳定、更经济、更绿色的热力供应,助力更多园区和企业迈向低碳发展。
