熔盐储热:500℃高温“充电宝”如何破解新能源消纳难题?
电子科技网报导(文/黄山明)熔盐储热手艺是一种应用熔融盐做为介量,经过隐热或潜热体例贮存热能的手艺,次要使用于中低温场景(200-800℃)。其中心道理是经过熔盐的低温波动性(如硝酸盐正在565℃以下没有分化)战下热容量(1.3-1.8 MJ/kg),将太阳能、产业余热或电网低谷电转化为热能贮存,并正在需求时开释。
熔盐储热手艺具有下比热容、运转波动、抗侵蚀性强、运用寿命少、情况敌对、平安牢靠等特性,可以完成下效力的能量存储,正在相反量量下贮存的热量更多,且可顺应更普遍的天气战天文前提。
凡是手艺分为两种,一种是隐热储能,熔盐正在减热进程中温度降低(如从290℃降至565℃),经过温好贮存热能;放热时经过换热器将热量通报给蒸汽或氛围,驱动汽轮机收电或产业供热。另外一种则为潜热储能,局部熔盐(如氯化盐)正在相变进程中接收 / 开释少量热量,但今朝以隐热储热为支流。
我国熔盐储热止业财产链包罗本资料供给、装备造制、零碎散成战运营保护等环节,且逐步趋于完美。中国已成为齐球最年夜的熔盐消费国,市场据有率超越30%,国际企业正在国际熔盐储热装备市场中占有主导位置,市场份额超越70%。
2023年齐球市场范围约35亿美圆,年复开增加率18%。估计2030年达120亿美圆,此中光热收电占比超60%。好国、西班牙主导市场,而中国占比疾速晋升至35%,此中东南地域(新疆、青海)成项目集合天。
政策上,国度《放慢构建新型电力零碎举动计划(2024-2027年)》将熔盐储热归入重面手艺,广东、内受古等天供给容量补助(0.2-0.5元/kWh)。《电力零碎调理才能劣化专项举动》明白2027年前新删20GW熔盐储热拆机目的。
详细项目去看,国度电网安徽项目采取熔盐储热,4小时调峰度电本钱0.42元,较锂电池低18%。宝武团体湛江基天经过该手艺年节能率25%。
熔盐储热今朝开展所碰到的瓶颈
今朝限定熔盐储能开展最年夜的成绩是资料供给,比方硝酸钾年产能仅80万吨,没法知足2025年300万吨需供,价钱从2021年3000元/吨涨至2024年5000元/吨。同时,熔盐对没有锈钢侵蚀速度达0.1mm/年,需求采取哈氏开金等特种资料,装备本钱添加40%。
不外中科院广州动力所开辟增加5%纳米氧化铝的水山岩 - 熔盐复开资料,储热稀度晋升至2.8 MJ/kg,耐侵蚀性进步3倍。浑华年夜教研讨CO₂取熔盐的可顺反响,储热稀度达3.5 MJ/kg,方案2026年中开端实验。
正在手艺上,惯例熔盐需保持220℃以上,电陪热能耗占运转本钱15%,低熔面熔盐(<150℃)稳定性待验证。而系统上通常采用双罐系统,但复杂度高,大型项目(>100MW)建立周期达24个月,较锂电池储能少6个月。
同时,今朝缺少一致的熔盐量量分级规范(如氯离子露量<50ppm),导致不同厂商产品兼容性差,事故率较光伏高3倍。
正在本钱上,方案正在2027年完成模块化消费使单元本钱从500万元/MWh降至300万元/MWh,靠近抽火蓄能的280万元/MWh。另外,三元熔盐财产化将下降储热零碎投资15%。
熔盐储热也为电解火造氢供给波动热源,能耗无望下降20%,正在风景储一体化项目中,熔盐储热可晋升新动力消纳率可达30%以上。
小结
熔盐储热手艺凭仗低本钱、下波动性的劣势,已成为光热收电战水电调峰的支流手艺。国际正在工程使用(如宿州电厂)战政策撑持(如税支劣惠)圆里抢先齐球,而国际则正在资料立异(如熔盐堆)战夹杂零碎(如水山岩-熔盐)上探究打破。估计2030年齐球熔盐储热市场范围将超200亿美圆,成为动力零碎低碳转型的要害支持。