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摘(zhai)要(yao)：熔(rong)(rong)鹽是一種理想的(de)儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)介(jie)質，具有(you)低黏度、低蒸汽壓、穩定(ding)性(xing)高、儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)密度高等優(you)點，因(yin)此(ci)熔(rong)(rong)鹽儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)技術可(ke)以(yi)廣(guang)泛應(ying)用(yong)于太陽能光熱(re)(re)(re)發電、火(huo)電機組的(de)調峰調頻、供暖(nuan)與余熱(re)(re)(re)回收(shou)利用(yong)等領(ling)域(yu)。但(dan)目前對(dui)熔(rong)(rong)鹽儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)關鍵(jian)技術的(de)研究普遍(bian)是以(yi)太陽能光熱(re)(re)(re)發電為中心(xin)展開(kai)的(de)，針對(dui)其(qi)他(ta)場景的(de)研究與應(ying)用(yong)還不夠充分。

在不同的(de)(de)(de)(de)應用(yong)場景下(xia)，熔(rong)(rong)鹽的(de)(de)(de)(de)工作溫度區間、加熱方式、關鍵部件(jian)的(de)(de)(de)(de)選擇和系統流程的(de)(de)(de)(de)布置都有區別。概(gai)述(shu)了(le)(le)熔(rong)(rong)鹽儲熱技術(shu)的(de)(de)(de)(de)優勢(shi)(shi)特點與技術(shu)關鍵，總結了(le)(le)在不同場景下(xia)的(de)(de)(de)(de)研究現狀和最(zui)新的(de)(de)(de)(de)應用(yong)示(shi)范，分析了(le)(le)目(mu)前(qian)熔(rong)(rong)鹽儲熱技術(shu)需(xu)要加強研究的(de)(de)(de)(de)關鍵方面(mian)，并提出了(le)(le)未來的(de)(de)(de)(de)發展趨勢(shi)(shi)與目(mu)標。

引言

隨著可(ke)(ke)再生能(neng)源并網規模(mo)的(de)(de)(de)(de)迅(xun)猛發(fa)(fa)展，其間歇性(xing)與不(bu)穩定性(xing)對電(dian)力(li)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)穩定運行產(chan)生影響(xiang)，因此急需配置儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)消納可(ke)(ke)再生能(neng)源電(dian)力(li)。2022年2月(yue)10日國家發(fa)(fa)展改(gai)革委員會、國家能(neng)源局發(fa)(fa)布的(de)(de)(de)(de)《“十(shi)四五(wu)”新型儲(chu)能(neng)發(fa)(fa)展實施方案》中指(zhi)出，新型儲(chu)能(neng)是(shi)構建(jian)新型電(dian)力(li)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)重要(yao)技術和基礎裝備，是(shi)實現碳達峰碳中和目標的(de)(de)(de)(de)重要(yao)支撐。建(jian)設(she)火電(dian)機組抽汽蓄能(neng)等依托常規電(dian)源的(de)(de)(de)(de)新型儲(chu)能(neng)技術，推進源網荷儲(chu)一體化協(xie)同發(fa)(fa)展。

熔(rong)鹽(yan)作為一種中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)傳(chuan)熱(re)(re)蓄熱(re)(re)介質，與常規高(gao)溫(wen)傳(chuan)熱(re)(re)流體(ti)相比(bi)具(ju)有飽和蒸汽(qi)壓(ya)較低、高(gao)溫(wen)穩定性能(neng)(neng)優(you)(you)越、低黏(nian)度(du)小、比(bi)熱(re)(re)容大的(de)優(you)(you)勢，因此熔(rong)鹽(yan)儲熱(re)(re)系統(tong)具(ju)有適用范(fan)圍廣、綠色環保、安全穩定等優(you)(you)點(dian)，是(shi)目前大規模、長時間中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)儲熱(re)(re)技(ji)術的(de)首選，不(bu)僅(jin)適用于(yu)太陽能(neng)(neng)熱(re)(re)發電(dian)，還可以(yi)應用于(yu)火電(dian)的(de)靈活(huo)性改(gai)造(zao)，余熱(re)(re)回收利用、清潔(jie)供暖(nuan)等，是(shi)構建未來新型儲能(neng)(neng)系統(tong)的(de)關鍵技(ji)術之一。

本文(wen)重點介紹熔鹽儲(chu)熱技(ji)術的(de)特(te)點，分析目(mu)前熔鹽儲(chu)熱技(ji)術在火電領(ling)域應用的(de)研究進展(zhan)，最(zui)后總結并(bing)展(zhan)望(wang)熔鹽儲(chu)熱技(ji)術的(de)未來發展(zhan)趨(qu)勢。

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熔鹽儲熱技術特點

1.1熔鹽儲熱的優勢

如今(jin)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)技術主(zhu)要(yao)分為機械儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)、電(dian)化(hua)學儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)、儲(chu)(chu)熱、電(dian)磁儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)及化(hua)學能(neng)(neng)(neng)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)等(deng)，其發(fa)展現狀、優(you)缺點、容量(liang)范圍(wei)等(deng)見表1。機械儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)的應用受限于位置環境，其中(zhong)飛輪儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)更適(shi)用于啟動時間要(yao)求較(jiao)高的快(kuai)速(su)調頻領域，且成本較(jiao)高。電(dian)化(hua)學儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)技術既包括較(jiao)成熟(shu)的鋰電(dian)池技術，也包括液流電(dian)池和鈉硫電(dian)池等(deng)新興技術。

鋰電(dian)池(chi)技術目前仍(reng)存在能(neng)量密度低、循環(huan)壽命短和安(an)全(quan)(quan)性(xing)差等問題(ti)。液流電(dian)池(chi)與鈉硫電(dian)池(chi)作為新興的(de)高效大容量儲(chu)能(neng)電(dian)池(chi)，具有(you)一(yi)(yi)定的(de)應用前景，但成本(ben)還需要進(jin)一(yi)(yi)步控制。電(dian)磁儲(chu)能(neng)和化學儲(chu)能(neng)目前還處于研發(fa)試驗階段(duan)，距離(li)大規模應用還有(you)一(yi)(yi)段(duan)距離(li)。與電(dian)化學儲(chu)能(neng)和機械(xie)儲(chu)能(neng)技術相比，儲(chu)熱(re)技術的(de)壽命更長、成本(ben)更低，比儲(chu)電(dian)更加安(an)全(quan)(quan)穩(wen)定，并且在太陽能(neng)光熱(re)發(fa)電(dian)領域(yu)廣(guang)泛(fan)應用，積累了豐富經驗。

在儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)，熔鹽(yan)是一(yi)種比(bi)較理想的(de)(de)儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)介質(zhi)。相(xiang)比(bi)水儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)，熔鹽(yan)儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)的(de)(de)工作溫度區間更(geng)寬，可(ke)以(yi)在中(zhong)(zhong)(zhong)高溫儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)場景使用，因此(ci)熔鹽(yan)儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)技(ji)術(shu)(shu)可(ke)以(yi)在多種場景下應用。相(xiang)比(bi)固體儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)，熔鹽(yan)儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)具(ju)有穩定、壽命長(chang)、換熱(re)(re)(re)難度小等優勢。綜(zong)上(shang)，熔鹽(yan)儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)具(ju)有大規(gui)模(mo)、長(chang)時間、安全穩定以(yi)及不受(shou)選(xuan)址限制的(de)(de)特點，是構建未來新型電力系統中(zhong)(zhong)(zhong)極(ji)有前(qian)途的(de)(de)儲(chu)(chu)(chu)能技(ji)術(shu)(shu)之(zhi)一(yi)。

表1各種儲能技術的特點

1.2熔鹽儲熱應用的關鍵

現(xian)階段，熔鹽儲(chu)熱(re)(re)技術(shu)要實現(xian)大(da)規模應用還有一(yi)些關(guan)鍵技術(shu)問(wen)題需要解決。首先，熔鹽材料是熔鹽儲(chu)熱(re)(re)技術(shu)的根(gen)本(ben)，其熱(re)(re)物性參(can)數尚且存在熔點(dian)高(gao)、比熱(re)(re)容低、熱(re)(re)導率低等不(bu)足，直接影響儲(chu)熱(re)(re)系(xi)統的運行，并導致(zhi)儲(chu)能系(xi)統占(zhan)地(di)面積及(ji)成本(ben)居高(gao)不(bu)下。

近年來(lai)，國(guo)內(nei)外(wai)專(zhuan)家(jia)學者對高比(bi)熱容、低熔(rong)(rong)點熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)的制備及熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)熱物性(xing)(xing)參數提升(sheng)進(jin)行了研(yan)究，發現在熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)材(cai)料(liao)中添加可溶性(xing)(xing)添加劑或納(na)米材(cai)料(liao)顆(ke)粒(li)可以顯著提升(sheng)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)的儲熱性(xing)(xing)能。Hatem等將(jiang)CuO納(na)米顆(ke)粒(li)摻雜(za)于三元硝酸熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)（KNO3+NaNO2+NaNO3），也被稱為HiTec鹽(yan)(yan)。

并(bing)分析了(le)(le)(le)摻雜前后比(bi)熱容、熔點和潛熱、熱穩定性的變化，如圖(tu)1所(suo)示。結果表明(ming)，摻雜0.1%質量分數的CuO的HiTec鹽，比(bi)熱容提(ti)高(gao)了(le)(le)(le)5.6%，潛熱提(ti)高(gao)了(le)(le)(le)30.0%，熱穩定性提(ti)高(gao)了(le)(le)(le)9.0%。

其(qi)次，熔(rong)鹽(yan)(yan)換(huan)熱(re)器是(shi)熔(rong)鹽(yan)(yan)儲熱(re)系(xi)統中的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)件之一，其(qi)設計(ji)不僅要考(kao)慮換(huan)熱(re)效率，還要考(kao)慮熔(rong)鹽(yan)(yan)的(de)腐蝕性(xing)，以及溫度變化時熔(rong)鹽(yan)(yan)可能凝固造成(cheng)換(huan)熱(re)器堵(du)塞(sai)等問(wen)題(ti)。因(yin)此熔(rong)鹽(yan)(yan)換(huan)熱(re)器的(de)設計(ji)也(ye)是(shi)近年來的(de)研究熱(re)點(dian)。最后，在熔(rong)鹽(yan)(yan)儲熱(re)系(xi)統集(ji)成(cheng)方面還有一些關(guan)鍵(jian)技(ji)術，如高電(dian)壓等級的(de)電(dian)加熱(re)熔(rong)鹽(yan)(yan)加熱(re)器、耐腐蝕與(yu)高溫的(de)熔(rong)鹽(yan)(yan)泵、閥門、管道(dao)及熔(rong)鹽(yan)(yan)儲罐的(de)設計(ji)選型(xing)與(yu)單罐、雙罐、多罐系(xi)統的(de)研發(fa)設計(ji)等。

圖(tu)1（a）HiTec鹽(yan)，HTC-0.1，HTC-1，HTC-3和HTC-5在(zai)液(ye)相中的(de)(de)比(bi)熱容（b）比(bi)熱容測(ce)量的(de)(de)平(ping)均值（c）熔點曲線與潛熱變化趨勢（d）熔鹽(yan)的(de)(de)熱穩定性測(ce)試

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太陽能光熱發電

熔鹽(yan)儲熱(re)(re)已成功應用(yong)于多個國內(nei)外的(de)太陽能光熱(re)(re)電站，以槽式導熱(re)(re)油傳熱(re)(re)熔鹽(yan)儲熱(re)(re)和熔鹽(yan)塔(ta)式光熱(re)(re)電站最為常見。

2009年(nian)，配置熔鹽(yan)(yan)儲(chu)熱的(de)西班(ban)牙安達(da)索爾槽式(shi)光(guang)(guang)熱發電(dian)(dian)站成功投入運(yun)行，成為全球(qiu)首(shou)個商業(ye)化(hua)聚光(guang)(guang)太陽能(neng)電(dian)(dian)站。2010年(nian)，意大利阿(a)基(ji)米德建成以熔鹽(yan)(yan)作為儲(chu)熱傳熱介質(zhi)的(de)4.9 MW槽式(shi)聚光(guang)(guang)太陽能(neng)光(guang)(guang)熱電(dian)(dian)站。2013年(nian)，國(guo)內的(de)青(qing)海中控德令哈(ha)10.0 MW塔(ta)式(shi)熔鹽(yan)(yan)光(guang)(guang)熱電(dian)(dian)站實現并(bing)網(wang)發電(dian)(dian)，是我(wo)國(guo)首(shou)座(zuo)成功投運(yun)的(de)規模化(hua)儲(chu)能(neng)光(guang)(guang)熱電(dian)(dian)站。2018年(nian)，北京首(shou)航(hang)敦煌100.0 MW塔(ta)式(shi)熔鹽(yan)(yan)光(guang)(guang)熱電(dian)(dian)站的(de)建成，標志著我(wo)國(guo)自主研發的(de)太陽能(neng)光(guang)(guang)熱發電(dian)(dian)技術向(xiang)商業(ye)化(hua)運(yun)行邁(mai)出了成功的(de)一步。

相比(bi)國外，我國的太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)光熱發(fa)(fa)(fa)電(dian)處于示范電(dian)站階段(duan)，商業化運(yun)行也處于初(chu)級(ji)發(fa)(fa)(fa)展階段(duan)，因(yin)此熔鹽儲熱應(ying)用(yong)于太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)光熱發(fa)(fa)(fa)電(dian)有著廣(guang)闊的市場空間。

目(mu)前，常(chang)見的光熱(re)(re)電站按光熱(re)(re)和熔(rong)(rong)鹽的耦(ou)合方式可分為間(jian)接(jie)與直接(jie)2種，系統(tong)(tong)結構(gou)如(ru)圖2所示。2種系統(tong)(tong)流程的區別在于(yu)，間(jian)接(jie)熔(rong)(rong)鹽儲(chu)熱(re)(re)系統(tong)(tong)需要(yao)(yao)設(she)置換(huan)熱(re)(re)裝置進(jin)行(xing)換(huan)熱(re)(re)，通常(chang)采(cai)用導(dao)熱(re)(re)油或水蒸氣作為傳(chuan)熱(re)(re)介質(zhi)，而直接(jie)熔(rong)(rong)鹽儲(chu)能不需要(yao)(yao)換(huan)熱(re)(re)裝置。因此，間(jian)接(jie)熔(rong)(rong)鹽儲(chu)熱(re)(re)的工(gong)作溫度一般在400℃以下，直接(jie)熔(rong)(rong)鹽儲(chu)熱(re)(re)的工(gong)作溫度適用于(yu)400-500℃。

圖2常見光熱電站熔(rong)鹽(yan)儲熱結構

現階段光(guang)(guang)熱電站的(de)冷卻(que)方(fang)式以空冷機(ji)組(zu)(zu)為主，但機(ji)組(zu)(zu)發電仍采用水蒸氣(qi)朗肯循(xun)環。許多(duo)專家學者(zhe)研究了基于(yu)S-CO2布雷頓循(xun)環的(de)太陽(yang)能光(guang)(guang)熱發電系(xi)統(tong)，以CO2替代水蒸氣(qi)作為傳熱介質。但在(zai)系(xi)統(tong)運行時最高(gao)(gao)溫度可達(da)800℃，通常選(xuan)用耐(nai)高(gao)(gao)溫且性能穩定的(de)氯化鹽(yan)和碳(tan)酸(suan)鹽(yan)，使系(xi)統(tong)獲得循(xun)環效率高(gao)(gao)、系(xi)統(tong)緊湊(cou)、靈活性高(gao)(gao)等(deng)優(you)點，更(geng)適我(wo)國缺少(shao)水資源的(de)合西部地區。

王(wang)智(zhi)等通過Ebsilon軟件模擬(ni)了青海塔里木地區30 MW再壓(ya)縮S-CO2塔式太陽能光熱(re)(re)(re)布雷(lei)頓(dun)循環(huan)系(xi)統，如(ru)圖3a所(suo)示。他們設計了45%LiCl+55%KCl的熔鹽(yan)儲熱(re)(re)(re)系(xi)統，總結出熔鹽(yan)儲滿熱(re)(re)(re)量在(zai)各月所(suo)需時(shi)長與兩分(fen)兩至日(ri)系(xi)統供能情況(kuang)，結果發現5—7月熔鹽(yan)系(xi)統的儲熱(re)(re)(re)時(shi)間最短，11月到(dao)次(ci)年1月儲熱(re)(re)(re)時(shi)間最長，在(zai)無(wu)光源狀態下(xia)機組可滿發10小時(shi)，如(ru)圖3b所(suo)示。冬至日(ri)熔鹽(yan)儲熱(re)(re)(re)系(xi)統無(wu)法儲滿熱(re)(re)(re)，無(wu)光照下(xia)系(xi)統持續運行發電(dian)功率僅(jin)為(wei)17.34 MW，如(ru)圖3c所(suo)示。

圖3（a）再壓縮S-CO2塔(ta)式太陽能光(guang)熱(re)(re)布雷頓(dun)循環系(xi)統(tong)流程（b）不同月(yue)份熔(rong)鹽(yan)儲(chu)熱(re)(re)系(xi)統(tong)的儲(chu)熱(re)(re)時長（c）兩分兩至日熔(rong)鹽(yan)儲(chu)熱(re)(re)系(xi)統(tong)供能情(qing)況

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煤電靈活性改造

圖4高溫(wen)熔(rong)鹽儲熱系統(tong)耦合燃煤機組

在太(tai)陽能光熱(re)(re)發電領域廣(guang)泛(fan)應用的(de)(de)二元硝(xiao)酸鹽（60%NaNO3+40%KNO3），其工作溫度區間為221-565℃，剛好匹配(pei)火電系統的(de)(de)溫度參數，因此熔鹽儲熱(re)(re)技術也適用于煤電的(de)(de)靈活性改(gai)造。以熱(re)(re)電聯產機組為例，此類機組需要長期向(xiang)外供熱(re)(re)，在調峰時段(duan)，機組的(de)(de)電負(fu)荷出力嚴重(zhong)受限，調峰深(shen)度受到供熱(re)(re)負(fu)荷的(de)(de)影響(xiang)，受到“以熱(re)(re)定電”的(de)(de)約束。

將熔鹽儲熱(re)(re)系(xi)統(tong)加入機(ji)(ji)組的熱(re)(re)力(li)系(xi)統(tong)，在適合的時段(duan)加熱(re)(re)熔鹽，待到調峰時段(duan)通過(guo)高溫(wen)熔鹽放熱(re)(re)供暖，從而切(qie)除機(ji)(ji)組的熱(re)(re)負荷(he)，實現“熱(re)(re)電(dian)(dian)解(jie)耦”的同(tong)時提高機(ji)(ji)組運(yun)行(xing)的靈活(huo)性(xing)。圖4展示了(le)在煤(mei)電(dian)(dian)機(ji)(ji)組的鍋爐和汽輪機(ji)(ji)之間耦合大容量高溫(wen)熔鹽儲熱(re)(re)系(xi)統(tong)，為煤(mei)電(dian)(dian)機(ji)(ji)組靈活(huo)性(xing)改造提供了(le)新(xin)的策略。

2022年(nian)12月，全球首(shou)套煤電機(ji)組耦(ou)合(he)熔鹽儲熱示范工程在江蘇(su)國信靖江發電有限公司順利投入運行，機(ji)組調峰容(rong)量(liang)達(da)到75%額定負荷，標志(zhi)著熔鹽儲熱技術在煤電領(ling)域的(de)應(ying)用取(qu)得新(xin)的(de)突破。

近(jin)年來，許(xu)多專家學者通過(guo)軟件模擬（如Ebsilon，Aspenplus等）的方法對(dui)熔鹽(yan)(yan)儲熱(re)系統耦合(he)燃煤機組實現調峰調頻進行了深入研究，選擇的機組類型為350，600，660 MW的燃煤機組，熔鹽(yan)(yan)的加熱(re)方式主要分(fen)為電(dian)加熱(re)和機組的蒸汽加熱(re)，見(jian)表(biao)2。

表2近年來對熔鹽儲熱系統耦(ou)合燃煤機(ji)組模(mo)擬的研究(jiu)

鄒小剛等(deng)發現(xian)在(zai)他們設計(ji)的多(duo)種不同耦(ou)(ou)合流程(cheng)中，電(dian)加熱(re)熔鹽(yan)(yan)系(xi)統的循環熱(re)效率是最高(gao)的。劉金愷(kai)等(deng)設計(ji)幾種不同的電(dian)加熱(re)與蒸氣(qi)加熱(re)熔鹽(yan)(yan)耦(ou)(ou)合煤電(dian)系(xi)統的方(fang)案，通(tong)過計(ji)算后發現(xian)電(dian)加熱(re)熔鹽(yan)(yan)儲熱(re)，在(zai)放熱(re)時通(tong)過熔鹽(yan)(yan)加熱(re)旁路給水的方(fang)案，具有最佳的負(fu)荷調節能力，但電(dian)加熱(re)造成大(da)量的?損失(shi)。

從表2中的模擬分析結果可以(yi)看出，熔(rong)鹽(yan)儲熱系統耦合煤電系統可以(yi)明顯提高調峰能力、拓寬機組的運(yun)行區間及(ji)響應速度(du)等參(can)數。王惠杰等模擬了(le)塔式太(tai)陽能耦合燃(ran)(ran)煤機組，結果表明耦合之后可以(yi)降低燃(ran)(ran)煤機組的煤耗，同時熔(rong)鹽(yan)儲熱系統消納了(le)更多的太(tai)陽能。

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熔鹽儲熱供暖與余熱利用

利用(yong)夜間低(di)谷(gu)電(dian)(dian)價時(shi)段的電(dian)(dian)能(neng)加熱(re)(re)(re)熔鹽(yan)(yan)，待(dai)頂(ding)峰(feng)電(dian)(dian)價時(shi)段需要供(gong)熱(re)(re)(re)時(shi)，將熔鹽(yan)(yan)儲(chu)存(cun)(cun)的熱(re)(re)(re)量(liang)放(fang)出，通過換熱(re)(re)(re)器加熱(re)(re)(re)給水并實(shi)現供(gong)暖。放(fang)熱(re)(re)(re)后的冷熔鹽(yan)(yan)再儲(chu)存(cun)(cun)于儲(chu)罐(guan)中，待(dai)到低(di)谷(gu)電(dian)(dian)價時(shi)加熱(re)(re)(re)，重復循環使(shi)用(yong)，不僅實(shi)現了移(yi)峰(feng)填(tian)谷(gu)，還能(neng)消納新能(neng)源發電(dian)(dian)，為電(dian)(dian)網的安穩(wen)運行提供(gong)保障，又能(neng)在一(yi)定程(cheng)度(du)上(shang)減(jian)少排(pai)放(fang)。系統原(yuan)理如圖(tu)5a所示。2016年，河(he)北辛集的全球首座(zuo)熔鹽(yan)(yan)蓄熱(re)(re)(re)低(di)谷(gu)電(dian)(dian)供(gong)暖項目(mu)投入(ru)運行，每年可節約燃煤699 t，減(jian)少CO2排(pai)放(fang)1 889 t，具(ju)有(you)出色的環保效益。

在(zai)我(wo)國鋼(gang)鐵行業的生(sheng)產過(guo)程中，存(cun)在(zai)大量可回收(shou)的余熱(re)，將(jiang)這些余熱(re)回收(shou)用(yong)于發(fa)電(dian)、居民(min)供(gong)暖將(jiang)獲(huo)得可觀的收(shou)益。以煉(lian)鋼(gang)爐(lu)為例，耦合(he)熔鹽儲熱(re)系(xi)統實(shi)現發(fa)電(dian)的系(xi)統原理(li)如圖(tu)5b所(suo)示，煉(lian)鋼(gang)過(guo)程中產生(sheng)的高(gao)溫(wen)煙氣在(zai)煙腔內將(jiang)低溫(wen)熔鹽加熱(re)至(zhi)高(gao)溫(wen)，高(gao)溫(wen)熔鹽通過(guo)過(guo)熱(re)器(qi)、蒸發(fa)器(qi)、預熱(re)器(qi)將(jiang)給水加熱(re)成(cheng)過(guo)熱(re)蒸汽并驅動(dong)汽輪(lun)機發(fa)電(dian)。

圖(tu)5（a）谷電(dian)(dian)-熔鹽儲熱(re)(re)供(gong)熱(re)(re)系統（b）煉鋼爐耦(ou)合(he)熔鹽儲熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)系統

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結論與展望

熔(rong)(rong)(rong)鹽儲(chu)熱(re)具有(you)儲(chu)能容量(liang)大(da)、儲(chu)存周期長、成本低等優點(dian)，是大(da)規模儲(chu)能的(de)理想選擇。熔(rong)(rong)(rong)鹽儲(chu)熱(re)已廣泛應(ying)用于(yu)太(tai)陽能光(guang)熱(re)發(fa)電，及(ji)火電機組的(de)靈(ling)活(huo)性改(gai)(gai)造、供暖與(yu)余(yu)熱(re)回收利用等場景，并有(you)一些代表(biao)性的(de)示范項(xiang)目(mu)，但在(zai)一些關(guan)鍵技(ji)術方面(mian)(mian)還有(you)待提升(sheng)。在(zai)熔(rong)(rong)(rong)鹽材(cai)料方面(mian)(mian)，應(ying)研(yan)發(fa)出更加適合商業化的(de)熔(rong)(rong)(rong)鹽材(cai)料。并且以熔(rong)(rong)(rong)鹽為(wei)工質的(de)相關(guan)設備(bei)缺乏完善(shan)的(de)制造標準和規范。在(zai)火電機組靈(ling)活(huo)性改(gai)(gai)造方面(mian)(mian)，標準尚未(wei)明確，以及(ji)對實際改(gai)(gai)造中將面(mian)(mian)臨的(de)問題缺少研(yan)究。

未(wei)來，熔鹽材(cai)料的(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)得到明(ming)顯(xian)降低，同時(shi)儲熱(re)密度大(da)大(da)提高。熔鹽儲熱(re)系(xi)(xi)統的(de)(de)關(guan)鍵設(she)備(bei)形(xing)成(cheng)(cheng)明(ming)確的(de)(de)制造(zao)標準，系(xi)(xi)統集成(cheng)(cheng)形(xing)成(cheng)(cheng)規(gui)范的(de)(de)評價體(ti)系(xi)(xi)，應用于(yu)各(ge)場景的(de)(de)技術實現統一(yi)配套。熔鹽儲熱(re)技術將實現大(da)規(gui)模的(de)(de)商(shang)業化，成(cheng)(cheng)為新型電力系(xi)(xi)統中(zhong)成(cheng)(cheng)熟的(de)(de)儲能技術之一(yi)。

本(ben)文轉自《綜合智慧能源》，作者：張鐘平，劉亨，謝玉榮，趙(zhao)大(da)周，牟敏，陳(chen)橋(qiao)。