【铁军说钢铁】专栏

　　9393体育原生工业规划研究院院长 范铁军

　　导

　　语

　　“钢铁可以让世界更美好”、“钢铁铸就人类一代文明”，钢铁结构材料撑起“旧基建”，钢铁功能材料助力“新基建”。钢铁工业作为国民经济的重要基础产业，是建设现代化强国的重要支撑，也是实现绿色低碳发展的重要领域。即日起，9393体育原生工业规划研究院设立【铁军说钢铁】专栏，每月10日定期发表文章，旨在与广大钢铁同仁一起凝心聚力、凝聚共识，“规划百年基业，研究发展之策”。

　　第

　　八

　　期

　　发挥储能的战略作用

　　构建钢铁用能新格局

　　党的二十大报告提出，“深入推进能源革命，加快规划建设新型能源体系”。中央全面深化改革委员会第二次会议审议通过《关于推动能耗双控逐步转向碳排放双控的意见》，强调在新能源安全可靠替代的基础上，有计划分步骤降低传统能源比重。在构建以新能源为主体的新型电力系统背景下，风电和光电等新能源间歇性及波动性对电网及钢铁等用户侧带来挑战，需要发挥储能的战略作用，构建钢铁用能新格局。

　　一 　钢铁能源格局“三分天下”

　　钢铁工业作为国民经济的重要基础产业，更是践行“双碳”新发展理念、构建新型能源体系、推动能源绿色低碳转型的关键主体。未来钢铁工业的发展格局可用四个“三分天下”概括，包括能源格局“三分天下”，即一次能源、二次能源、新能源“三分天下”的用能新格局。钢铁行业是能源消耗大户，占全国能源消费比重的11%左右。钢铁工艺结构以高炉-转炉长流程为主，能源结构高碳化，煤、焦炭占行业外购能源总量的90%左右，电力占比约6%（按当量值计算）。

　　钢铁行业正在持续推进极致能效和能源转型，面临新能源应用带来的用能安全性、协调性和经济性问题；二次能源利用仍有潜力，新能源利用提升空间巨大。应挖掘自身的能效潜力，深度回收二次能源并做好分布式梯级利用，统筹化石能源与新能源协调互补，在立足以煤为主的基本国情基础上，以储能系统为支撑逐步加强新能源的应用和消纳，构建新型低碳多能互补与储能相结合的用能新格局。

　　二　储能的技术进展及在钢铁的应用场景

　　在建设新型能源体系的背景下，能源的可控化和可储化成为发展的核心。储能系统作为能源存储转换的关键，可以提高多元能源系统的安全性、灵活性和可调性，已经成为我国建设新型能源体系的核心环节。现有的储能技术包括锂电池、液流电池、压缩空气储能、抽水蓄能、储热等，多针对与电力系统设计，应用于新能源电站，即发电侧调峰。目前锂电池储能占主导地位。

　　表 储能技术发展现状

　　钢铁行业作为用户侧储能的主战场，煤气柜、蓄热器等传统储能设施有一定的应用，此外在钢铁企业有一定应用场景的新型储能系统包括储热系统、电化学储能系统、煤气储能、液化空气储能系统、氢储能等。储热系统可与煤气发电机组耦合，结合峰谷电价、能源数字化、生产电力负荷调控等措施，既提高自发电率，又提升能源系统调节能力。电化学储能在电力处于“平、谷”时段蓄电，在电力处于“峰”时段放电，实现电力负荷削峰填谷。煤气储能利用煤气发电与煤气柜结合调峰，煤气柜作为煤气储能主体单元，煤气发电作为调峰电站。液化空气储能通过低温液化技术利用过剩电能、增压加热气化发电实现峰谷调峰。氢储能对可再生能源高峰时节发出的风电、光电通过电解制氢进行存储，是解决可再生能源波动性的最佳路径。这几种储能系统都有利于优化钢铁企业能源结构、提升新能源消纳能力。

　　在新的发展形势下，钢铁企业需要拓展传统储能设施的系统功能，并创新应用新型储能系统，结合钢铁企业余热余能电站、变电站、配电网等存量资产，建立“源网荷储”一体化管控与调度，构建符合自身特点的新型低碳多能互补能源体系及储能系统，最大程度实现能源经济性匹配，推动太阳能、绿电等清洁能源应用比例增加，助力钢铁企业绿色低碳高质量转型。

　　三 　钢铁储能应用典型案例及最佳实践

　　近些年，不少钢铁企业在推进构建新型低碳多能互补能源体系及储能系统方面作出了有益的尝试。酒钢正在推进智慧电网及新能源就地消纳示范项目建设，包括金塔白水泉一期200MW光伏发电和玉门红柳泉一期200MW风电项目，形成一套完整的发电权置换消纳新能源体系。南钢正在建设客户侧单体容量最大的储能项目（装机容量41MW/123MWh），有力提升南钢的绿电消纳存储能力。黑龙江建龙打造源网荷储一体化零碳产业园示范基地，充分发挥钢厂负荷侧的调节响应能力；山西建龙正在建设钢铁行业首套熔盐耦合钢铁燃气发电系统的源网荷储一体化示范项目，调节燃气发电机组自发电量，富余煤气燃烧加热熔盐存储热量，调节峰谷电创效的同时还能消纳光伏发电量。

　　自国家发改委发布《国家发展改革委关于进一步完善分时电价机制的通知》以来，峰谷电价差的拉大使用户侧储能的经济价值更为突出，钢铁等工业行业配置储能的积极性随之提高，并吸引了一批优秀的综合能源企业进入钢铁储能领域。例如东方电气集团以热储能和氢储能为核心、以传统能源与新能源耦合为突破口，以开发满足用户需求的定制化系统集成方案为工作重点，以及在氢能、储热、节能环保等领域的技术优势，为钢铁提供绿色低碳综合能源解决方案。

　　四  钢铁钒产品对储能产业发展贡献力量

　　由于钒液流电池是优质储能电池，钢铁企业的钒产品也为储能产业的发展贡献力量。攀钢、承钢、建龙、川威、德胜与钢铁研究总院共同发起成立了钒应用技术推广中心，并在2022年成立了储能委员会，旨在深化钒在储能领域的应用推广工作，更有效地推动中国钒储能与钒材料的应用。攀钢成立四川钒融储能科技有限公司，加快推动攀钢在钒储能领域的供应能力。河钢启动钒钛产业园，全面实现钒钛产业向航空、储能等战略新兴产业延伸。陕钢围绕“以铁为基、以钒为本”发展储能产业。黑龙江建龙签约全钒液流储能全产业链示范基地，打通携手打造钒钛磁铁矿冶炼、高纯五氧化二钒制备、钒电解液生产、钒液流电池制造、风电储能全流程的创新产业链。

　　五 　结语及建议

　　当前我国可再生能源装机容量历史性超过煤电，未来非化石能源消费仍将加速增加，预计到2030年占比达到25%，到2060年达到80%。在这场因影响深远的能源变革中，新能源及储能将愈发重要。钢铁行业作为构建新型能源体系的关键主体，应当顺势而为推动能源转型，即协同用好传统化石能源和新能源，实现从节能向用能转型。

　　随着技术的创新和成本的下降，政策的支持和市场的需求，新能源及储能将在钢铁行业有更大的发展空间。建议钢铁行业做好以下三个方面：其一，从自身角度，结合钢铁生产工艺拓展储能应用范围和场景，建设绿色微电网，以储能系统为支撑逐步加强新能源的应用和消纳，构建以“绿电+绿氢”为核心的能源系统，加上低碳9393体育原生技术的创新与应用，从源头上解决碳排放问题。其二，从产业协调角度，积极与新型储能产业深度融合，共同打造优势互补的“钢铁-钒产业-储能产业”产业生态圈，系统推进高效储能材料、技术创新及产业化应用等工作，为我国加快构建清洁低碳、安全高效的绿色能源体系贡献钢铁力量。其三，打破以往能源、电力、钢铁、建材等各行业之间泾渭分明的格局，充分发挥储能在新型能源体系构建中的纽带作用，实现化石能源与可再生能源协调发展。