全國首個熔鹽儲能科技示范工程項目正式開工 熔鹽行業(yè)未來發(fā)展研究分析

• 黃文玉 2024年2月6日 來源：互聯網 國資委 1439 95
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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。

日前，全國首個熔鹽儲熱替代電化學儲能科技示范工程項目在國家能源集團安徽公司宿州電廠正式開工。據了解，該項目也是目前世界最大煤電機組耦合熔鹽儲熱項目，項目采用高低溫雙罐熔鹽儲能系統(tǒng)，利用燃煤機組抽汽加熱熔鹽技術，以滿足熱電聯產機組熱電解耦及深度調峰運行靈活性要求。

經測算，該項目可使宿州電廠2臺35萬千瓦供熱機組頂尖峰達到最高發(fā)電額定負荷，滿足220噸/小時供汽量運行4小時和36噸/小時最大供熱量連續(xù)供熱9小時要求，在連續(xù)保障工業(yè)供汽的同時，可增加深調能力至30%額定負荷以下，帶供熱條件下的發(fā)電機組最高負荷也可由80%提升到100%額定負荷，將全面提升供熱機組尖峰發(fā)電能力。通過技術應用，該項目每年可減少約6萬噸標煤使用量，降低碳排量約8.5萬噸。

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。

熔鹽行業(yè)發(fā)展現狀分析

從產業(yè)鏈來看，熔鹽的主要成分為硝酸鈉、硝酸鉀鹽，是較為常見的化學材料，目前國內熔鹽供應和化鹽服務較為成熟。同時，熔鹽儲熱系統(tǒng)中還需配備熔鹽泵、熔鹽罐、蒸汽發(fā)生器、保溫材料、玻璃等關鍵設備，以防止熔鹽凍堵，因此一次性投資規(guī)模較大。經過光熱發(fā)電配儲市場培育，熔鹽儲熱產業(yè)鏈發(fā)展較為成熟。若市場需求進一步擴大，產業(yè)鏈投資成本有望下降。

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(tài)，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(tǒng)中“源、網、荷、儲”各環(huán)節(jié)所采納應用，熔鹽行業(yè)的市場規(guī)模不斷提高。

市場發(fā)展方面，相關數據顯示，2021年新增光熱裝機容量較小，整體累計裝機容量與2020年相同，累計裝機容量為538MW。據CSPPLAZA(光熱發(fā)電網)相關資訊，自2022年開始，光熱發(fā)電行業(yè)招投標加速。從供暖市場應用來看，熔鹽儲能在電力供給盈余或電力需求低谷時主動將電力以熱能的形式儲藏起來，在電網需要時再將熱能轉化為電能，從而實現削峰填谷、系統(tǒng)調頻的作用，為電力供給提供彈性。就市場前景而言，據住建部數據，2017-2021年中國集中供熱市場不斷增長，2021年集中供熱面積達到106.03億平方米，集中管道長度增長至46.15萬公里。

從全球儲能行業(yè)裝機情況來看，根據CNESA數據，截至2021年底全球已投運儲能項目的累計裝機量達203.5GW，同比增長6.5%，2021年全球儲能裝機增速加快。國內市場方面，據統(tǒng)計，2021年中國儲能裝機容量達到43.4GW，同比增長21.9%，占全球累計裝機容量的21.3%。

我國熔鹽行業(yè)在單鹽方面質量指標達標，且生產能力強，但行業(yè)普遍對二元鹽工藝、指標認識不足，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(tǒng)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(yè)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。

根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國熔鹽行業(yè)深度調研及發(fā)展研究報告》顯示：

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

熔鹽儲能裝機容量方面，全球及中國熔鹽儲能累計裝機容量處于上升態(tài)勢，但是新增裝機容量小于電化學儲能及抽水蓄能，因此整體占比呈現下降態(tài)勢。據CNESA數據，2021年全球熔鹽儲能累計裝機容量占比下降至1.60%，國內累計裝機容量下降至1.20%，國內市場占比降幅大于全球。

從熔鹽儲能產業(yè)鏈競爭情況來看，整體市場參與企業(yè)眾多。產業(yè)鏈上游方面，目前國內熔鹽供應和化鹽服務較為成熟，代表企業(yè)包括鹽湖股份、河北礦井新能源、新疆硝石鉀肥有限公司，玻璃相關代表企業(yè)主要有金晶科技、洛陽玻璃;產業(yè)鏈中游關鍵設備代表企業(yè)：1)熔鹽罐，藍科高新、藍星化工等，2)熔鹽泵，蘭州蘭泵、濟南華威等，3)蒸汽發(fā)生器，西子潔能、上海電氣、金通靈等;產業(yè)鏈下游儲能EPC行業(yè)包括特變電工、華西能源、中國電建、中國能建等。

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(yè)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(tǒng)硝酸鹽供給，光熱企業(yè)投資方將更看重供應商熔鹽商業(yè)運行經驗，能夠提供低成本、高性能、優(yōu)質服務的熔鹽企業(yè)將引領行業(yè)發(fā)展，將在行業(yè)飛速發(fā)展帶來的受益。

熔鹽行業(yè)未來發(fā)展研究分析

國內熔鹽廠商基本都從傳統(tǒng)化工廠商脫胎而來，當前中國的光熱發(fā)電市場尚不足以吸引國內眾多的化工廠商向光熱熔鹽產品領域邁進，未來光熱發(fā)電的大市場啟動后，在較短一段時間內，就將涌現一定數量的熔鹽產品供應商。

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。采用熔鹽作為光熱發(fā)電的傳熱和儲熱工質，可顯著提高光熱發(fā)電系統(tǒng)的熱效率、系統(tǒng)的可靠性和經濟性，幫助光熱發(fā)電站實現持續(xù)穩(wěn)定運行。儲熱作為光熱發(fā)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(fā)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。

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