熔鹽,鹽類熔化后形成的熔融體,例如堿金屬、堿土金屬的鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽的熔融體。熔鹽是金屬陽離子和非金屬陰離子所組成的熔融體。
熔鹽產品目前組成成分主要為硝酸鈉和硝酸鉀,對于已具備生產能力的硝酸鹽供應商而言,行業進入壁壘比較低。根據國際光熱熔鹽供應經驗,成熟的光熱熔鹽絕不等同于傳統硝酸鹽供給,光熱企業投資方將更看重供應商熔鹽商業運行經驗,能夠提供低成本、高性能、優質服務的熔鹽企業將引領行業發展,將在行業飛速發展帶來的受益。
許多熔鹽和液體金屬間有一定的相互溶解度。金屬在熔鹽中的溶液有時稱為“金屬霧”(metal fog)這是由于曾經將這種溶液誤認為膠體溶液之故。“金屬霧”對電解冶煉極為不利,因為它使陰極析出的金屬溶解損失,從而降低了電流效率。不同的金屬在不同的熔鹽系中溶解度相差很懸殊。堿金屬、鈣、稀土金屬、鎘、鉍等在其本身鹵化物熔鹽中有較大的溶解度,而鎵、鉈、錫、鉛等則溶解度很小。
熔鹽,鹽類熔化后形成的熔融體,例如堿金屬、堿土金屬的鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽的熔融體。熔鹽是金屬陽離子和非金屬陰離子所組成的熔融體。能構成熔鹽的陽離子有80余種,陰離子有30余種,組合成的熔鹽可達2400余種。由于金屬陽離子可有幾種不同的價態,陰離子還可組成不同的絡合陰離子,實際上熔鹽的數目將超過2400種。熔鹽是在標準溫度和大氣壓下呈固態,而溫度升高后存在于液相的鹽類。通常把熔融無機鹽稱為熔鹽,但現已包括氧化物熔體及熔融有機物。
熔鹽不像水溶液那樣需要支持電解質,具有離子熔體、廣泛的使用溫度范圍、低的蒸汽壓、體積熱容量、相變潛熱大、較高的溶解能力、較低的粘度、穩定的物理化學性質、大分解電壓等特性。熔鹽憑借不可比擬的優勢,被廣泛應用于材料制備、能源、生物工程等領域。
2022年浙江天圣控股集團有限公司熔鹽儲能項目成功送電,該儲能項目利用西部地區的風力發電、光伏發電以及廉價的谷電進行儲能。預計10月15日正式投運,每月可節約900萬元的能耗成本。該項目是浙江省全省最大的用戶側熔鹽儲能項目,被列入《浙江省“十四五”新型儲能發展規劃》。總投資約2.7億元、占地13畝,投運后可年供蒸汽量42萬噸,可用綠色熱能完全替代園區內32家印染加工企業目前使用的燃氣熱能。
國內熔鹽廠商基本都從傳統化工廠商脫胎而來,當前中國的光熱發電市場尚不足以吸引國內眾多的化工廠商向光熱熔鹽產品領域邁進,未來光熱發電的大市場啟動后,在較短一段時間內,就將涌現一定數量的熔鹽產品供應商。
根據中研普華產業研究院發布的《2020-2025年中國熔鹽行業市場深度分析及投資戰略咨詢研究報告》顯示:
熔鹽是一種低成本、長壽命、傳熱儲熱性能好的高溫、高熱通量和低運行壓力的傳熱儲熱介質。采用熔鹽作為光熱發電的傳熱和儲熱工質,可顯著提高光熱發電系統的熱效率、系統的可靠性和經濟性,幫助光熱發電站實現持續穩定運行。儲熱作為光熱發電技術的核心競爭力,在全球范圍內,當前在建的和計劃開發的光熱電站正越來越多地采用熔鹽傳熱儲熱技術,未來的熔鹽用量將進一步增加。?
熔鹽行業市場規模分析
近年來,隨著國民經濟的快速發展,我國熔鹽行業發展較快,市場規模不斷提高,2015年我國熔鹽行業市場規模為182.74億元,2016年行業市場規模為208.91億元,2017年行業市場規模為241.58億元,增長速度較快。
一些成規模的太陽能公司正在想方設法地存儲在陽光充足的日子里生產的電能。一個選擇就是“熔鹽”。熔鹽可以用來進行太陽熱發電,這種技術利用強大的鏡面聚焦太陽熱量產生蒸汽,從而帶動發電渦輪機。白天產生的多余熱量可以用來加熱大量的鹽,這種鹽可以吸收數量可觀的熱量。當太陽落山時或白天是多云天氣時,熔鹽存儲的熱量再被用來產生蒸汽帶動發電渦輪機。
國家發改委、國家能源局于2021年11月聯合對外發布的《全國煤電機組改造升級實施方案》提出, 存量煤電機組靈活性改造應改盡改。“十四五”期間完成 2億千瓦, 增加系統調節能力3000—4000萬千瓦,促進清潔能源消納并實現煤電機組靈活制造規模 1.5億千瓦。自此,火電靈活性改造成為煤電行業發展主旋律。而運用熔鹽儲熱技術來進行火電靈活性改造則無疑是理想選項之一。
熔鹽儲能作為可再生能源發展的重要支撐點之一,既可以大規模集中應用于光熱發電儲能、新能源廢棄電力利用、電網調峰等領域。也可以分布式應用于智慧能源、清潔能源集中供熱、清潔能源熱電冷聯供等領域,是實現“儲能+多能互補+智慧能源”綜合應用的核心技術,具有萬億級的市場前景。
熔鹽儲熱技術即將進入全面商業化發展階段,按照相關行業分析預計, 熔鹽儲熱的市場規模將達千億元以上,尤其在廣東、廣西、江蘇、新疆、浙江等地區,熔鹽儲能供熱和天然氣供熱的成本差已經小于零,這意味著熔鹽儲能供熱模式將更具經濟性。
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