2023熔鹽行業(yè)發(fā)展分析及未來發(fā)展趨勢預(yù)測

• 黃文玉 2023年9月11日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 465 24
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熔鹽行業(yè)發(fā)展如何?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。

熔鹽行業(yè)發(fā)展如何?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(gòu)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(dá)2400余種。由于金屬陽離子可有幾種不同的價態(tài)，陰離子還可組成不同的絡(luò)合陰離子，實際上熔鹽的數(shù)目將超過2400種。

熔鹽不像水溶液那樣需要支持電解質(zhì)，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(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)、大分解電壓等特性。熔鹽憑借不可比擬的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于材料制備、能源、生物工程等領(lǐng)域。

二元熔鹽(60%硝酸鈉+40%硝酸鉀)為經(jīng)實際案例證明的適合于光熱發(fā)電系統(tǒng)的成熟儲熱介質(zhì)，但對于中溫?zé)崂妙I(lǐng)域，則無法采用這種二元熔鹽，主要原因是其凝固點過高，約為207攝氏度。對于工作溫度在250攝氏度左右的中溫?zé)崂孟到y(tǒng)，必須采用更低凝固點的熔鹽產(chǎn)品。三元熔鹽即53%硝酸鉀+40%亞硝酸鈉+7%硝酸鈉組成的混合硝酸鹽，其熔點在142攝氏度，氣化點500攝氏度。在450攝氏度以上亞硝酸鈉就會產(chǎn)生緩慢分解現(xiàn)象，但一般中溫?zé)崂孟到y(tǒng)的工作溫度在250~350攝氏度以內(nèi)。

熔鹽在新興的熔鹽儲能領(lǐng)域，有著以下特點：(1)儲熱功率大，可以實現(xiàn)百兆瓦級儲能。(2)儲熱時間長，可以實現(xiàn)單日10h以上的儲熱能力。(3)儲熱參數(shù)高，熔鹽儲熱溫度可達(dá)480℃或更高，放熱蒸汽參數(shù)可以達(dá)到亞臨界參數(shù)。(4)儲熱速度快，可以滿足負(fù)荷大幅度波動的調(diào)節(jié)需求。(5)儲熱效率高，接近抽水蓄能綜合效率，能耗低。(6)使用壽命長，熔鹽儲熱系統(tǒng)使用壽命可達(dá)30年以上。(7)系統(tǒng)運行靈活，模塊化設(shè)計，儲熱功率模塊和容量模塊相互獨立，儲熱過程和發(fā)熱過程相互獨立，運行靈活，且可根據(jù)需求定制儲熱方案。(8)運行安全可靠，機(jī)組低負(fù)荷出力工況時，鍋爐及其輔機(jī)系統(tǒng)運行在較高出力，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和安全性高。

熔鹽行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

熔鹽產(chǎn)品目前組成成分主要為硝酸鈉和硝酸鉀，對于已具備生產(chǎn)能力的硝酸鹽供應(yīng)商而言，行業(yè)進(jìn)入壁壘比較低。根據(jù)國際光熱熔鹽供應(yīng)經(jīng)驗，成熟的光熱熔鹽絕不等同于傳統(tǒng)硝酸鹽供給，光熱企業(yè)投資方將更看重供應(yīng)商熔鹽商業(yè)運行經(jīng)驗，能夠提供低成本、高性能、優(yōu)質(zhì)服務(wù)的熔鹽企業(yè)將引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，將在行業(yè)飛速發(fā)展帶來的受益。

從熔鹽種類而言，常見的例如堿金屬、堿土金屬的鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽的熔融體。而這些鹽在我國發(fā)展較為成熟，應(yīng)用領(lǐng)域較廣。近年來，由于新能源產(chǎn)業(yè)的崛起，熔鹽作為優(yōu)秀的傳蓄能介質(zhì)，在光熱項目中得到了大量應(yīng)用。我國熔鹽相關(guān)研究起步較晚，雖然北京工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院青海鹽湖研究所等研究機(jī)構(gòu)對高溫熔融鹽的傳熱、蓄熱性能進(jìn)行了研究，但部分內(nèi)容還停留在實驗室階段，難以解決產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上出現(xiàn)的全部問題。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國熔鹽行業(yè)市場深度分析及投資戰(zhàn)略咨詢研究報告》顯示：

熔鹽儲能作為高安全、大容量、低成本、高可靠、長壽命、易回收的新型儲能技術(shù)形式，正在逐步被電力系統(tǒng)中“源、網(wǎng)、荷、儲”各環(huán)節(jié)所采納應(yīng)用，熔鹽行業(yè)的市場規(guī)模不斷提高，2022年熔鹽行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到512億元，同比增長16.89%。我國熔鹽行業(yè)在單鹽方面質(zhì)量指標(biāo)達(dá)標(biāo)，且生產(chǎn)能力強(qiáng)，但行業(yè)普遍對二元鹽工藝、指標(biāo)認(rèn)識不足，對開發(fā)多元鹽的熱情不足。同時，受制于企業(yè)技術(shù)和配套等問題，目前為瓶頸期或陣痛期，壓力很大。

而在近年來的儲能應(yīng)用方面，熔鹽儲熱系統(tǒng)存在的最大問題和技術(shù)難點就是熔鹽的凝固點較高，致使電站在運行過程中很容易出現(xiàn)“凍管”現(xiàn)象。同時，行業(yè)對熔鹽雜質(zhì)含量的合理控制及對性能的影響機(jī)制還有所欠缺。由于硝酸鈉、硝酸鉀的純度對熔鹽儲熱材料的使用性能至關(guān)重要，雜質(zhì)存在將降低材料的使用壽命，可能會出現(xiàn)結(jié)垢以及對設(shè)備的腐蝕。

熔鹽儲能技術(shù)是國家鼓勵發(fā)展的新型儲能技術(shù)之一，相比其他儲能技術(shù)，熔鹽儲能更適應(yīng)大規(guī)模儲能的需求。此次是國家能源集團(tuán)新能源院首次深度開展熔鹽儲能系統(tǒng)耦合煤電機(jī)組的研究設(shè)計，在研究過程中該院自主搭建大型煤電抽汽﹣熔鹽儲能分析模型，針對深度調(diào)峰過程開展能耗、熱效率、調(diào)峰能力及經(jīng)濟(jì)性等分析，制定相應(yīng)的系統(tǒng)運行及變工況控制策略，利用機(jī)組抽汽作為熔鹽儲能系統(tǒng)熱源、熔鹽放熱系統(tǒng)作為對外供工業(yè)蒸汽的輔助汽源，將大規(guī)模熔鹽儲能技術(shù)與煤電機(jī)組進(jìn)行深度耦合。針對宿州熱電實施熔鹽儲能改造，能夠保證供熱不受影響同時滿足機(jī)組每天壓低谷5h和頂尖峰4h的調(diào)峰需求，較大程度上實現(xiàn)機(jī)組的熱電解耦，解決機(jī)組供電和工業(yè)供熱矛盾的痛點問題，對于安徽省發(fā)展新能源、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有重要的示范意義。

熔鹽行業(yè)市場未來發(fā)展趨勢預(yù)測

國內(nèi)熔鹽廠商基本都從傳統(tǒng)化工廠商脫胎而來，當(dāng)前中國的光熱發(fā)電市場尚不足以吸引國內(nèi)眾多的化工廠商向光熱熔鹽產(chǎn)品領(lǐng)域邁進(jìn)，未來光熱發(fā)電的大市場啟動后，在較短一段時間內(nèi)，就將涌現(xiàn)一定數(shù)量的熔鹽產(chǎn)品供應(yīng)商。

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(zhì)。采用熔鹽作為光熱發(fā)電的傳熱和儲熱工質(zhì)，可顯著提高光熱發(fā)電系統(tǒng)的熱效率、系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，幫助光熱發(fā)電站實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定運行。儲熱作為光熱發(fā)電技術(shù)的核心競爭力，在全球范圍內(nèi)，當(dāng)前在建的和計劃開發(fā)的光熱電站正越來越多地采用熔鹽傳熱儲熱技術(shù)，未來的熔鹽用量將進(jìn)一步增加。

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