由于熔鹽原材料產量有限,制約著我國熔鹽光熱發電行業發展。

▲融鹽儲熱系統
伴(ban)隨著光熱(re)行業掀(xian)起(qi)新一輪發(fa)展熱(re)潮,與(yu)其(qi)黃金搭(da)檔的熔(rong)(rong)鹽儲能也開始爆發(fa)式增長。相關數(shu)據顯示,目前正在推進的53個(ge)光熱(re)發(fa)電項目中,有25個(ge)采用熔(rong)(rong)鹽儲熱(re)技(ji)術。
在(zai)業(ye)(ye)內人(ren)士看來,熔鹽儲能不(bu)僅(jin)可(ke)以應用在(zai)光熱發電(dian)(dian)行(xing)業(ye)(ye),還可(ke)以應用到煤電(dian)(dian)調峰、供(gong)暖、工(gong)業(ye)(ye)園區供(gong)熱等領(ling)域。與此同時(shi),由于熔鹽原材料(liao)產量(liang)有限,制(zhi)約著(zhu)我國(guo)熔鹽光熱發電(dian)(dian)行(xing)業(ye)(ye)發展(zhan)。
應用場景廣泛
自從2008年(nian)國際上第一個采用(yong)熔鹽(yan)儲(chu)(chu)熱(re)的(de)光(guang)熱(re)發電(dian)商業(ye)電(dian)站投運后,光(guang)熱(re)發電(dian)進入到熔鹽(yan)儲(chu)(chu)熱(re)的(de)新階段(duan),光(guang)熱(re)發電(dian)的(de)技(ji)術優勢(shi)得以顯現。熔鹽(yan)是(shi)一種優良的(de)儲(chu)(chu)熱(re)介質,當溫(wen)度(du)升高到熔點(dian)溫(wen)度(du)后,它(ta)就從固體轉化為液(ye)態,具有很好的(de)流(liu)動性和換熱(re)性能。目(mu)前,熔鹽(yan)儲(chu)(chu)能應用(yong)主流(liu)是(shi)光(guang)熱(re)發電(dian)。
“光(guang)(guang)熱(re)發電(dian)采用(yong)熔鹽(yan)儲(chu)熱(re),是(shi)集發電(dian)和儲(chu)能(neng)為(wei)一體的太陽能(neng)發電(dian)方式,采用(yong)同(tong)步交流發電(dian)機(ji)發電(dian),集熱(re)系(xi)統(tong)(tong)規模和儲(chu)熱(re)系(xi)統(tong)(tong)容量大,可(ke)以實現24小(xiao)時連續發電(dian)。”光(guang)(guang)熱(re)發電(dian)行業專家、電(dian)力規劃設計總院原副(fu)院長孫銳(rui)接受《中國能(neng)源報》記者采訪時表示,在連續幾天無光(guang)(guang)照(zhao)的極端氣(qi)象條件下,熔鹽(yan)儲(chu)能(neng)可(ke)通過天然(ran)氣(qi)、甲(jia)醇及生物質等備用(yong)燃料(liao)繼(ji)續為(wei)系(xi)統(tong)(tong)提供(gong)電(dian)力。因此(ci),它可(ke)以完全替代煤電(dian)機(ji)組在系(xi)統(tong)(tong)中發揮作用(yong)。與之相比,其他(ta)的儲(chu)能(neng)方式很(hen)難實現與光(guang)(guang)熱(re)發電(dian)相同(tong)的功能(neng)。
“要實現電(dian)力系統的(de)(de)碳中和,風電(dian)、光(guang)伏裝機量將(jiang)(jiang)要遠(yuan)遠(yuan)大于(yu)用(yong)(yong)(yong)電(dian)最大負荷(he)。同(tong)時,工業(ye)系統的(de)(de)碳中和一直沒有(you)得到足夠關注,未來必然要用(yong)(yong)(yong)大量的(de)(de)綠(lv)電(dian)提(ti)供工業(ye)生產過程中所需的(de)(de)熱能。鑒于(yu)綠(lv)電(dian)的(de)(de)不穩定性,儲熱將(jiang)(jiang)成(cheng)為剛需。”浙江可勝技術股份有(you)限公司董事(shi)長(chang)金建祥(xiang)對(dui)《中國能源報(bao)》記者(zhe)表示,熔鹽儲熱作為一種安全、低成(cheng)本、大容(rong)量、長(chang)壽(shou)命、技術成(cheng)熟的(de)(de)儲熱技術,可廣泛應用(yong)(yong)(yong)于(yu)新能源大基地(di)儲能配套、工業(ye)園區零碳供能、天然氣供熱替(ti)代(dai)、火(huo)電(dian)靈活性調(diao)峰(feng)等(deng)場(chang)景。
需求陸續釋放
采訪中,多(duo)位業內人士直(zhi)言,目前,我國(guo)熔(rong)鹽儲熱(re)項(xiang)目發展緩(huan)慢的(de)因素之一是熔(rong)鹽原料產能不足。在(zai)多(duo)種應(ying)用(yong)場景“剛需”的(de)帶動(dong)下(xia),熔(rong)鹽儲能呈現(xian)高增長態勢。如今,熔(rong)鹽儲熱(re)項(xiang)目陸(lu)續進(jin)入熔(rong)鹽采購及投料階段(duan),熔(rong)鹽需求正在(zai)陸(lu)續釋放,今年市場對(dui)熔(rong)鹽的(de)需求尤為強烈。
目前,國內(nei)(nei)光(guang)熱發電的主(zhu)流熔鹽(yan)是二元鹽(yan),也就是60%硝(xiao)酸(suan)鈉(na)和40%硝(xiao)酸(suan)鉀的混合。而目前國內(nei)(nei)熔鹽(yan)級(ji)硝(xiao)酸(suan)鉀產能(neng)有限,熔鹽(yan)級(ji)硝(xiao)酸(suan)鉀供應(ying)緊張局面在較短時(shi)間(jian)內(nei)(nei)將難以緩解。

▲融鹽儲熱系統
業(ye)(ye)內人士給《中(zhong)國能源(yuan)報(bao)》記者算了一筆賬,目前(qian)硝酸鉀(jia)(jia)的(de)(de)總產(chan)量(liang)大(da)概80萬噸左右。“硝酸鉀(jia)(jia)作為(wei)熔鹽的(de)(de)主要(yao)原材(cai)料,隨著光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)行業(ye)(ye)的(de)(de)發(fa)展,需求仍會(hui)增加(jia)。如果光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)每(mei)年新增裝機(ji)300萬千瓦,對(dui)應(ying)的(de)(de)熔鹽需求量(liang)大(da)概在(zai)100萬噸,其中(zhong)硝酸鉀(jia)(jia)的(de)(de)需求量(liang)將達到40萬噸,其主要(yao)原材(cai)料氯(lv)化鉀(jia)(jia)隨著鹽湖提鋰產(chan)業(ye)(ye)的(de)(de)發(fa)展供給會(hui)有所增長。”龍(long)騰光(guang)熱(re)總經理俞科接受《中(zhong)國能源(yuan)報(bao)》記者采訪時表示,在(zai)后續(xu)技術迭代中(zhong),三(san)元低凝(ning)點熔鹽的(de)(de)產(chan)業(ye)(ye)化將對(dui)光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)項目度電(dian)成本下降起(qi)到較好的(de)(de)助推作用(yong)。
俞科向記者(zhe)表示,熔鹽(yan)(yan)(yan)儲熱屬(shu)于(yu)熔鹽(yan)(yan)(yan)市場(chang)中(zhong)(zhong)一個新領(ling)域,進入(ru)熔鹽(yan)(yan)(yan)領(ling)域的(de)生(sheng)產企業(ye)不多。熔鹽(yan)(yan)(yan)訂貨屬(shu)于(yu)批(pi)量性較(jiao)集(ji)中(zhong)(zhong),往往導致同一個階段生(sheng)產供貨,呈現熔鹽(yan)(yan)(yan)產能短(duan)缺。部分熔鹽(yan)(yan)(yan)生(sheng)產企業(ye)為(wei)了滿足市場(chang)需(xu)求,已經開始計劃(hua)募集(ji)資(zi)金(jin)投資(zi)加大投資(zi)熔鹽(yan)(yan)(yan)級硝(xiao)酸鉀。
價格維持高位
因(yin)熔(rong)鹽原材料產能不足,熔(rong)鹽的(de)價格一(yi)直保持在高位(wei)。“硝酸鉀的(de)主要用途之一(yi)是(shi)生產化肥(fei),每年三四月份價格會出(chu)現(xian)一(yi)輪(lun)上漲(zhang),疊加俄(e)烏沖突,硝酸鉀價格一(yi)度(du)飆升。”一(yi)位(wei)不愿具名的(de)光熱(re)企業人(ren)士(shi)對記者表示。
“今(jin)年(nian)熔(rong)鹽(yan)每(mei)噸價(jia)格在5000元以(yi)(yi)上,明年(nian)還會上漲(zhang),熔(rong)鹽(yan)價(jia)格不太可能(neng)(neng)下降,預計未(wei)來硝酸(suan)鉀(jia)市場用量仍(reng)呈(cheng)增(zeng)長趨勢。”國網能(neng)(neng)源(yuan)研(yan)究院新能(neng)(neng)源(yuan)研(yan)究所高級(ji)研(yan)究員葉小寧對《中國能(neng)(neng)源(yuan)報》記者表示,熔(rong)鹽(yan)熔(rong)點(dian)相對較高,在熔(rong)鹽(yan)循環(huan)過程中容(rong)易發生冷凝“凍管”,所以(yi)(yi),未(wei)來需要研(yan)發熔(rong)點(dian)更低的混(hun)合熔(rong)鹽(yan)。
葉小寧認為:“熔鹽儲熱需要(yao)通過政(zheng)策和電(dian)價支持,推動技術進步和成本(ben)下(xia)降。”
在孫(sun)銳看來,目前(qian)光熱(re)(re)(re)發(fa)電(dian)采用的(de)二元鹽(yan)(yan)(yan)是非常成熟的(de)熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan),安(an)全可靠(kao),是目前(qian)世界各國普(pu)遍(bian)采用的(de)光熱(re)(re)(re)發(fa)電(dian)儲熱(re)(re)(re)介質。隨著光熱(re)(re)(re)發(fa)電(dian)的(de)技術進(jin)步(bu),尤其是超臨界二氧化碳循(xun)環發(fa)電(dian)技術的(de)開(kai)發(fa)和應用,需(xu)要(yao)進(jin)一步(bu)提(ti)高熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)的(de)上限工作溫(wen)度。熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)在壓縮(suo)空氣儲能、燃(ran)煤機組的(de)靈活性改造和清潔(jie)能源(yuan)供(gong)熱(re)(re)(re)等各種應用場景中,則(ze)需(xu)要(yao)降(jiang)低熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)的(de)下(xia)限工作溫(wen)度。
