日本东芝株式会社、中部电力株式会社及新东海制纸株式会社于2026年10月14日联合公布,设置在静冈县岛田市新东海制纸岛田工厂内的岩石蓄热及能源管理装置,近日已正式进入实证运行阶段。该设施的热储存容量约为10MWh,主要通过电能与热能之间的转换和调度,为造纸生产提供蒸汽。这一进展标志着项目由设备建设转向实际工厂环境中的运行验证。
此次投运的装置并非独立建设的商业发电站,而是一套与现有造纸工厂生产系统相结合的工业热能储存设施。造纸生产中的干燥工序需要持续使用热能,生产用热需求与工厂电力供应条件并不总是完全同步。项目利用岩石作为蓄热介质,在适当时段将电能转换为热能储存,再根据生产需求释放热量,以探索电力供应与工业用热之间更加灵活的协调方式。
根据三家公司发布的资料,东芝、中部电力和新东海制纸于2024年开始推进这一技术实证项目,并在岛田工厂建设相应装置。项目采用岩石蓄热技术与能源管理技术相结合的系统方案。三家公司表示,按照其调查结果,这是日本国内首次开展此类约10MWh级岩石蓄热与能源管理相结合的装置实证,相关规模和技术组合均具有明确的试验验证目的。
从装置运行过程来看,系统首先根据岛田工厂内部的电力供需情况,确定电加热设备的运行安排。电加热器将输入电能转化为热量,并通过相关传热过程将热量储存在装有岩石蓄热材料的储热槽内。当工厂需要使用蒸汽时,储存的热能经过相应换热和蒸汽发生环节输出,最终进入造纸干燥工序。这种运行方式使部分热能能够在产生与使用之间进行时间上的调节。
与传统只按即时热需求运行的供热装置相比,这套设施的重要特点是将蓄热状态、生产用热需求和电力供应条件共同纳入控制范围。系统中的能源管理技术需要计算适当的蓄热和放热时间,并对电加热器、蒸汽发生器和送风机等设备实施自动控制。其目标不是简单增加储热容量,而是使储存的热量能够按照工厂生产需要,在合适的时间和条件下得到利用。
东芝承担项目中能源管理技术的开发和运行验证工作。根据官方公告,东芝将运用自主开发的运行计划制定、模拟计算与自动控制相结合的技术,同时引入低阶模型(ROM)预测蓄热槽内部温度分布。该模型通过简化复杂的计算过程,提高温度状态预测的运算速度,为储热设备的运行计划和控制提供计算依据。相关技术的实际适用性和运行效果,将通过此次实证进一步验证。
储热装置内部的温度变化是此次工程关注的重要内容。岩石蓄热系统在充热和放热过程中,需要考虑热量在储热材料及相关结构中的分布变化。如果不能准确掌握储热状态,便难以合理安排后续热量输出。中部电力将在本次实证中重点检查700℃级混凝土结构蓄热槽的结构健全性,验证其在高温储热应用条件下的适用情况。这里的700℃级属于装置设计与验证涉及的温度等级,并不代表已经公布了长期运行的实测温度数据。
作为项目实际应用场所,新东海制纸岛田工厂将利用厂内生物质发电产生的电力,结合生产用热需求进行能源调配。造纸工序对蒸汽供应具有实际需求,因此该工厂能够提供连续工业生产环境,用于观察储热装置与原有生产设施之间的配合情况。与单独的设备试验相比,在真实生产现场开展验证,还需要关注热量供应时间、生产负荷变化以及控制系统与现有设备之间的协调。
这一项目涉及电气加热、热能储存、蒸汽发生、气流输送及自动化控制等多个工程环节。对于类似工业热能系统,温度、压力、流量等运行参数通常需要通过工业仪表进行监测,控制系统则根据设备状态和工艺要求协调相关执行机构。工业传感器、工业控制器、电气连接器及工业电缆在这类系统中具有相应的应用场景。不过,三家公司此次没有披露现场使用的具体仪表、PLC、工业连接器及其他电气元件品牌和型号,不能将通用技术配置认定为本项目已经确认的采购内容。
此次公布的10MWh是热能储存容量等级,不是装置的发电功率,也不能直接理解为每天能够向工厂供应10MWh的有效热量。实际可用热量还受到充放热条件、设备运行方式及热损失等因素影响。同样,项目启动实证运行并不意味着储热技术已经完成全部商业化验证,设备效率、运行成本及实际减排效果仍需通过后续测试和运行数据加以确认。
从工业设备建设角度来看,岛田工厂项目的特点在于将新型储热设施直接接入具有实际蒸汽需求的生产环境。储热槽、电加热设备、蒸汽发生器和自动化控制系统需要围绕同一生产目标协调运行。项目除了检查设备本身的运行状态,还将验证能源管理技术能否根据工厂电力条件与用热需求制定合理的运行计划,这也是大型工业储能设施从试验装置走向实际应用需要解决的工程问题。
按照东芝公布的安排,相关实证工作将重点评估储热系统的运行性能以及在岛田工厂应用后可能产生的二氧化碳减排效果。中部电力负责高温储热槽的结构验证等工作,新东海制纸则提供实际生产环境并推进厂内能源利用调整。目前三家公司尚未公布本次正式实证运行取得的完整性能测试结果,也未宣布该技术已经进入大规模商业化推广阶段。
此次约10MWh级岩石蓄热装置投入实证运行,为工业生产现场的电热转换、热能储存及自动化能源调度提供了新的工程验证场景。对于造纸、化工及其他存在连续工艺用热需求的行业,这类技术具有进一步研究的应用价值。不过,不同工厂的电力供应、热负荷与生产条件存在差异,能否取得稳定的经济和运行效果,仍需要结合实际工况进行评估。项目后续的运行数据和验证结论,将是判断其产业化应用条件的重要依据。












