近年來,由于新能源產業的崛起,熔鹽作為優秀的傳蓄能介質,在光熱項目中得到了大量應用。
近年來,由于新能源產業的崛起,熔鹽作為優秀的傳蓄能介質,在光熱項目中得到了大量應用。
熔鹽行業概述
熔鹽,熔鹽是在標準溫度和壓力下為固體但由于溫度升高而進入液相的鹽。即使在標準溫度和壓力下通常也是液體的鹽通常稱為室溫離子液體,盡管從技術上講熔融鹽是一類離子液體。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。
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。
熔鹽儲熱通過儲熱介質的溫度變化、相態變化或化學反應,實現熱能的儲存與釋放。儲熱介質吸收電能、輻射能等能量,儲蓄在介質內,當環境溫度低于介質溫度時,儲熱介質可將熱能釋放出來。
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形式,正在逐步被電力系統中“源、網、荷、儲”各環節所采納應用,熔鹽行業的市場規模不斷提高,2022年熔鹽行業市場規模達到512億元,同比增長16.89%。
熔鹽儲能主要的應用場景包括:光熱發電、火電靈活性改造、電網削峰填谷及供暖。從光熱發電市場應用來看,光熱電站一般采用熱鹽罐與冷鹽罐雙罐系統存放熔鹽。冷熔鹽貯罐內的熔鹽經熔鹽泵輸送到太陽能集熱器內,吸收熱能升溫后進入熱熔鹽儲罐中,隨后高溫熔融鹽流進熔鹽蒸汽發生器,產生過熱蒸汽驅動蒸汽渦輪機運行發電,而熔鹽溫度降低后流回冷熔鹽儲罐。
近年來,國家層面支持儲能的政策密集推出,2021年10月,《2030年前碳達峰行動方案》提出到2025年,新型儲能裝機容量達到3000萬千瓦以上;今年3月,《“十四五”現代能源體系規劃》又強調加快新型儲能技術規模化應用,大力推進電源側儲能發展,積極支持用戶側儲能多元化發展等。
熔鹽在新興的熔鹽儲能領域,有著以下特點:
(1)儲熱功率大,可以實現百兆瓦級儲能。
(2)儲熱時間長,可以實現單日10h以上的儲熱能力。
(3)儲熱參數高,熔鹽儲熱溫度可達480℃或更高,放熱蒸汽參數可以達到亞臨界參數。
(4)儲熱速度快,可以滿足負荷大幅度波動的調節需求。
(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,熔鹽儲熱系統使用壽命可達30年以上。
(7)系統運行靈活,模塊化設計,儲熱功率模塊和容量模塊相互獨立,儲熱過程和發熱過程相互獨立,運行靈活,且可根據需求定制儲熱方案。
(8)運行安全可靠,機組低負荷出力工況時,鍋爐及其輔機系統運行在較高出力,機組經濟性和安全性高。
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。
據中研產業研究院《2023-2028年中國熔鹽行業深度調研及發展研究報告》分析:
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。
需要注意的是,我國熔鹽行業在單鹽方面質量指標達標,且生產能力強,但行業普遍對二元鹽工藝、指標認識不足,對開發多元鹽的熱情不足。同時,受制于企業技術和配套等問題,目前為瓶頸期或陣痛期,壓力很大。
而在近年來的儲能應用方面,熔鹽儲熱系統存在的最大問題和技術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“凍管”現象。同時,行業對熔鹽雜質含量的合理控制及對性能的影響機制還有所欠缺。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重要,雜質存在將降低材料的使用壽命,可能會出現結垢以及對設備的腐蝕。
熔鹽行業報告在總結中國熔鹽行業發展歷程的基礎上,結合新時期的各方面因素,對中國熔鹽行業的發展趨勢給予了細致和審慎的預測論證。報告資料詳實,圖表豐富,既有深入的分析,又有直觀的比較,為熔鹽企業在激烈的市場競爭中洞察先機,能準確及時的針對自身環境調整經營策略。
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2023-2028年中國熔鹽行業深度調研及發展研究報告
熔鹽,熔鹽是在標準溫度和壓力下為固體但由于溫度升高而進入液相的鹽。即使在標準溫度和壓力下通常也是液體的鹽通常稱為室溫離子液體,盡管從技術上講熔融鹽是一類離子液體。常見的例如堿金屬、...
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