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新疆哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站猶如一個(gè)巨大的“銀色向日葵” 。

用“鹽”來取暖發(fā)電？或許這將是解決能源問題的一個(gè)重要手段。不過，這里所指的“鹽”并非人們?nèi)粘Ｉ畛Ｒ姷?ldquo;食用鹽”，而是“熔鹽”。

熔鹽是指熔融態(tài)下的液體鹽，工程中使用的熔鹽通常指無機(jī)鹽熔融體。熔鹽具有高沸點(diǎn)、低粘度、低蒸汽壓力和高體積熱的特點(diǎn)，是一種優(yōu)良的傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)。熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)即利用熔鹽在升溫和降溫過程中的溫差實(shí)現(xiàn)熱能存儲(chǔ)。

在應(yīng)用領(lǐng)域，人們通常利用熔鹽的特性，將光熱發(fā)電與熔鹽蓄熱儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)穩(wěn)定持續(xù)供電，具有可調(diào)節(jié)、對(duì)電網(wǎng)更友好、兼容性更強(qiáng)，是最有條件擔(dān)當(dāng)基礎(chǔ)電力負(fù)荷的新能源，

那么，如何具體地來理解光熱發(fā)電與熔鹽蓄熱儲(chǔ)能技術(shù)？以10月20日起試運(yùn)行的紹興綠電熔鹽儲(chǔ)能示范項(xiàng)目為例 通過規(guī)模化綠電與熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)，這一項(xiàng)目可在電網(wǎng)低谷時(shí)段，將過剩綠電（風(fēng)電或光伏）儲(chǔ)存在高溫熔鹽中，在高峰、尖峰時(shí)段利用儲(chǔ)存的熱能換熱對(duì)外供熱或發(fā)電。據(jù)計(jì)算，該項(xiàng)目每年可發(fā)電6370萬kWh，年供蒸汽量84萬噸，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤15.5萬噸，減排二氧化碳約29萬噸。

在當(dāng)前環(huán)境污染和能源安全成為影響中國(guó)乃至全球發(fā)展的嚴(yán)峻形勢(shì)下，通過政策補(bǔ)償和實(shí)施峰谷電價(jià)、季節(jié)性電價(jià)、階梯電價(jià)、調(diào)峰電價(jià)等措施，逐步推行以電力替代煤炭，提供連續(xù)穩(wěn)定可調(diào)的高品質(zhì)電能將是大勢(shì)所趨。而熔鹽儲(chǔ)能與光熱發(fā)電成在這一趨勢(shì)中，顯然成為了又一枚“王牌”。

熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)成“長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能賽道的潛力路線”

在全球氣候變暖和不可再生能源日漸枯竭的背景下，可再生能源的研究與開發(fā)快速發(fā)展。傳統(tǒng)工業(yè)的低能源利用效率，太陽能、風(fēng)能的不穩(wěn)定性，均需要配套儲(chǔ)能來解決能源供給與需求在時(shí)間、空間、強(qiáng)度上的不匹配問題。

去年7月，《國(guó)家發(fā)展改革委國(guó)家能源局關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源規(guī)〔2021〕1051號(hào)）將發(fā)展新型儲(chǔ)能作為提升能源電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、綜合效率和安全保障能力，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要舉措。意見鼓勵(lì)以需求為向?qū)?，推?dòng)技術(shù)進(jìn)步，探索開展儲(chǔ)熱及其他儲(chǔ)能技術(shù)的研究和示范應(yīng)用。

當(dāng)“儲(chǔ)能技術(shù)”在近年來被多次提及，光熱發(fā)電已經(jīng)成為了一個(gè)熱門方向，而與之相呼應(yīng)的熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)也順理成章地出現(xiàn)在了人們視野的焦點(diǎn)中。

工程中使用的熔鹽通常指無機(jī)鹽熔融體，是一種優(yōu)良的傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)。熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)即利用熔鹽在升溫和降溫過程中的溫差實(shí)現(xiàn)熱能存儲(chǔ)。由于熔鹽儲(chǔ)能具有調(diào)峰能力更強(qiáng)、適合大規(guī)模應(yīng)用、使用壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)效益更優(yōu)、安全環(huán)保等諸多優(yōu)勢(shì)，熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)被稱為“長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能賽道的潛力路線”，其通常與光熱發(fā)電聯(lián)系在一起。

從原理上來講，光熱發(fā)電路徑為光能→熱能→機(jī)械能→電能。以熔鹽光熱為例，二元鹽Solar Salt（60%硝酸鈉+40%硝酸鉀）是目前多數(shù)光熱電站選用的傳儲(chǔ)熱工質(zhì)。光熱電站一般采用冷/熱熔鹽雙儲(chǔ)罐存放熔鹽，冷熔鹽貯罐內(nèi)的熔融鹽經(jīng)熔鹽泵輸送到太陽能集熱器內(nèi)，吸收熱能升溫后進(jìn)入熱熔鹽儲(chǔ)罐中，隨后高溫熔融鹽流進(jìn)熔鹽蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生過熱蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽渦輪機(jī)運(yùn)行發(fā)電，而熔鹽溫度降低后流回冷熔鹽儲(chǔ)罐。

更值得一提的是，與其他類型電站相比，熔鹽光熱電站的優(yōu)勢(shì)便在于長(zhǎng)周期、大容量特性，可以在更長(zhǎng)的時(shí)間維度上調(diào)節(jié)新能源發(fā)電波動(dòng)。因此，可以說熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)與光熱發(fā)電是“最佳拍檔”。

熔鹽產(chǎn)業(yè)在西北地區(qū)的“集中亮相”

甘肅省河西走廊最西端的戈壁大漠，是敦煌百兆瓦熔鹽塔式光熱電站的所在之處，占地面積800公頃的超級(jí)景觀格外引人注目，269米高的吸熱塔是整個(gè)設(shè)備最為重要的一環(huán)，在其內(nèi)流動(dòng)著巨量的熔鹽蓄熱介質(zhì)。素有熾熱的“大肚漢”之稱的熔鹽，把超級(jí)鏡場(chǎng)集聚的光熱能量盡收囊中。

這些熔鹽能把高熱流密度的輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，從而使低溫熔鹽在瞬間升至幾百攝氏度的高溫。其中一部分熱熔鹽進(jìn)入蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)產(chǎn)生過熱蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電；還有部分熱熔鹽被存儲(chǔ)在熱熔鹽罐中，為日落后滿負(fù)荷發(fā)電儲(chǔ)存“太陽能”。

也許會(huì)有人產(chǎn)生疑問：熔鹽也不過就是傳熱儲(chǔ)熱，本身并沒有創(chuàng)造新的能量。其實(shí)，技術(shù)的關(guān)鍵在于熔鹽儲(chǔ)熱可以提高能量的利用價(jià)值。比如，傳統(tǒng)的電力具有“即發(fā)即用”的特殊性，這就意味著過剩的“低谷電”有可能會(huì)變?yōu)?ldquo;棄能”。

而如果利用棄風(fēng)、棄光的電能以及“低谷電”來加熱熔鹽，從而把這些電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艽鎯?chǔ)起來，在用電高峰時(shí)再把這些熱能利用起來，這樣就可以通過供熱系統(tǒng)來替代燃煤（或天然氣）鍋爐進(jìn)行供暖了，而且還可以作為應(yīng)急熱源，保障臨時(shí)停熱用戶的生活熱水需求，因此具有很好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

目前，伴隨西北部地區(qū)光熱發(fā)電項(xiàng)目的陸續(xù)落地，配套的熔鹽儲(chǔ)規(guī)模也將不斷擴(kuò)張，相應(yīng)的熔鹽需求也有望隨之迎來集中釋放。例如，新疆、青海，光熱項(xiàng)目規(guī)模分別達(dá)到1350MW、400MW，占比均在20%以上。

清潔又高效的熔鹽產(chǎn)業(yè)成資本“新寵兒”

大勢(shì)所趨下，熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)也受到了資本的青睞。目前，A股中已有多家公司在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)和設(shè)備的布局。

具體來看，例如西子潔能承建的紹興綠電熔鹽儲(chǔ)能示范項(xiàng)目在紹興柯橋區(qū)天實(shí)低碳產(chǎn)業(yè)園正式產(chǎn)汽試運(yùn)行；首航高科已布局系統(tǒng)集成、發(fā)電、聚光、吸熱、儲(chǔ)熱/換熱(熔鹽儲(chǔ)罐、化鹽設(shè)備)環(huán)節(jié)；川儀股份公司研發(fā)的高溫熔鹽閥，已甘肅敦煌100兆瓦熔鹽塔式光熱電站中應(yīng)用；久盛電氣公司的熔鹽管道及設(shè)備電伴熱系統(tǒng)已應(yīng)用于中電建青海共和50MW塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目、內(nèi)蒙古烏拉特中旗導(dǎo)熱油槽式100MW光熱發(fā)電項(xiàng)目等多個(gè)項(xiàng)目；東方電熱公司已交付的熔鹽儲(chǔ)能加熱器正在處于調(diào)試階段；東方電氣已經(jīng)掌握聚光集熱與儲(chǔ)換熱系統(tǒng)集成技術(shù)，具備關(guān)鍵核心設(shè)備的研制能力和熔鹽塔式光熱電站整體解決方案；科遠(yuǎn)智慧相關(guān)產(chǎn)品與解決方案已應(yīng)用在哈密、敦煌等多個(gè)熔鹽光熱發(fā)電項(xiàng)目……

另據(jù)數(shù)據(jù)顯示，截至2022年10月15日，我國(guó)正處于前期準(zhǔn)備/可研/備案階段的光熱項(xiàng)目合計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)2300MW，招投標(biāo)項(xiàng)目規(guī)模1005MW，在建項(xiàng)目規(guī)模2695MW，在建規(guī)模為已投運(yùn)規(guī)模的4.6倍。

總的來講，熔鹽以其獨(dú)特的儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)，迅速成為新能源發(fā)展中的一顆新星。“用鹽取暖”方興未艾，“用鹽發(fā)電”已成為光熱電站的標(biāo)準(zhǔn)配置。熔鹽儲(chǔ)熱還可用于海水淡化、稠油開采、電網(wǎng)移峰填谷、分布式能源等多個(gè)領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。 

原標(biāo)題：儲(chǔ)能賽道“潛力股”熔鹽儲(chǔ)熱：資本的“新寵兒”