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
伴隨在光熱電站中的使用,熔鹽儲能在火電機組靈活性改造、供暖供熱、余熱回收等領域方面,應用也較為廣泛。在低谷電供蒸汽的技術方案中,相比于固體蓄熱,熔鹽儲能更有利于節省投資、節約占地、簡化系統。對于存在邊蓄熱邊放熱工況的電蓄能供熱站,熔鹽蓄熱方式更有利于蒸汽發生的穩定。熔鹽蓄熱系統雖較復雜,總投資也略高,但其換熱效率較高,耗電量較省,運行成本較低,收益更高。在做好防凝措施的基礎上,可延長熔鹽蓄熱使用壽命長。若可以進一步降低總投資,熔鹽蓄熱技術將成為傳熱蓄熱方面最具競爭優勢的清潔供熱方式。
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。
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。
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。
熔鹽儲能適用場景廣闊,未來有望實現多點開花熔鹽儲能依托其自身優秀的屬性,目前在多個應用場景當中大有可為:(1)風光發電項目:隨著風電、光伏大基地項目的持續推進,加快布局風光儲一體化需求逐步提升,熔鹽儲能依托其相較于抽水蓄能、電化學儲能的獨特性能逐步被重視;(2)火電靈活性改造:加入高溫熔鹽儲能為火電機組靈活改造的重要技術路線之一,火電靈活性改造項目,主要探討在廠內建立大量蓄熱裝置,實現電解耦從而增加火電廠調峰深度的可行性,熔鹽儲能調峰系統相較于現有的火電機組調峰技術,深度更深,時間更長,具有良好的效應;(3)工業蒸汽項目等:
熔鹽儲能除發電項目儲能之外,對于工業余熱等熱源項目而言,熔鹽可以起到收集余熱的作用,服務于各種各樣的工業蒸汽以及清潔供熱市場。
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:
熔鹽儲能尚處發展早期,有望成為抽水、電化學儲能的有力補充目前國內儲能方式仍以抽水儲能、電化學儲能為主,2021 年熔鹽儲能占比僅為1.2%,尚處于發展的早期階段。熔鹽儲能相較于抽水儲能,由于其中間介質是熔融鹽,主要成分是硝酸鉀和硝酸鈉,不會受限于地域,相較于電化學儲能而言,則是具備安全性、經濟性、壽命長等優點,隨著熔鹽儲能發展,未來有望進一步提高其市場份額。
2021年以來,新疆、內蒙古等地紛紛出臺一系列的政策,對于新建光伏與風電項目配套的儲能規模提出相應的要求,且多數地區要求配套的儲能規模占光伏/風電裝機規模的比例不低于10%。近期各地也紛紛出臺一系列政策支持與引導光熱發電項目與風光項目配套,以新疆為例,《服務推進自治區大型風電光伏基地建設操作指引(1.0版)》提出對建設4小時以上時長儲能項目的企業,允許配建儲能規模4倍的風電光伏發電項目,同時鼓勵光伏與儲熱型光熱發電以9∶1規模配建。
未來伴隨風光新增裝機的持續增長,“光伏/風電—光熱”一體化趨勢有望不斷增強,光熱發電配套的熔鹽儲能需求也有望迎來集中釋放。
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。
以液流電池、壓縮空氣、重力儲能、熔鹽儲能、液態空氣、鉛炭電池、氫儲能等為代表的多種長時儲能技術也被寄予厚望。《“十四五”新型儲能發展實施方案》(以下簡稱《方案》)明確,針對新能源消納和系統調峰問題,推動大容量、中長時間尺度儲能技術示范。結合各地區資源條件,以及對不同形式能源需求,推動長時間電儲能、氫儲能、熱(冷)儲能等新型儲能項目建設,促進多種形式儲能發展。
更多行業詳情請點擊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》。
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