储能跑道“潜力股”熔盐储能,光热发电的最佳搭档
观点速览:
在光热发电中,熔盐储能最为成熟,其渗透率需要加强。截至2023年底,我国兆瓦级光热发电机组累计安装588MW,新建及拟建项目43个,总装机480万千瓦,全部配备8-16小时熔盐储能。但是新增的熔盐储能装置只占国内储能总量的1%,渗透率需要提高。
商业化应用,如熔盐储能火改,已经显露出优势。盐储存的优点是温度宽、温差大、密度高、传热好、工作稳定、成本低,适用于光热电站、火电改造、余热回收、城市供热等大规模储热。
熔盐储能系统成为“长期储能轨道的潜在路线”。熔盐光热电站与其它类型电站相比,具有长周期、大空间的优点,能在较长的时间维度上调整新能源发电的起伏。所以,可以说熔盐储能系统和光热发电是“最佳合作伙伴”。
大规模使用熔盐储能还存在许多问题。熔盐储能初始投资高,类似于抽水储能和压缩空气储能的初始投资成本。其关键原料不能完全自给自足,进口等问题制约了盐储行业的发展。相关企业需要提高原材料的国产化,加快技术创新。
规范化、多样化、分散化成熔盐储能的未来趋势。未来,随着能源供应向去中心化方向的发展,熔盐储能可能与其他能源储存技术相结合,利用人工智能等工具提供灵活的调度能力,形成多能系统集成解决方案。u200c
第一,“潜力股”:熔盐储能工业
(一)熔盐储能行业简介
随着“3060双碳”目标的推动,可再生能源发电快速增长,新电力系统急于建设,促进了储能技术的快速发展。随着天气和季节性变化的加剧,新电力系统对可再生资源的依赖加深,对可调资源的需求日益增加。
新型长期储能(LDES)熔盐储能技术作为一种能够长期储存大量电能的技术,已经成为能源领域的一个关键概念,能够满足新电力系统对系统稳定性的需求。熔盐储能技术作为满足长期储能需求的有力技术路线之一,正在逐步崭露头角。
熔盐储存能量的基本原理包括在高温介质中以热能的形式储存能量,以便在需要电力时将其转化为电能。与其它储能技术相比,熔盐储能具有提供热能、适应传统发电技术等独特优势,在应对峰值调节辅助服务、系统供暖和储备能源方面具有很大潜力。
然而,新技术的发展往往伴随着挑战和风险。类似于2021年电化学储能的情况,随着示范工程的逐步推广,熔盐储能面临着严峻的安全问题。
1、熔盐储能原理
熔盐储能(储热)技术是一种先进的热能储存系统。其核心原理是将热能储存在高温熔化的盐溶液中,以便随后转化为电力或热能,具有理论成本低、工作温度高、环境友好等特点。
虽然熔盐储能技术的概念和原理已经存在了一段时间,但与传统的储能技术相比还是比较新的。传统的储能技术主要包括蓄电池、抽水储能、压缩空气储能等。,而熔盐储能则以高温熔化的酸盐为媒介,以热能的形式储存和释放能量。它有许多独特的优点,如能量密度高,工作温度范围广,粘度低,流动性好,环境友好。等待,使之成为新兴的储能技术。
熔盐储能理论上是一种高效环保的能源储存系统,其供热特性使其在其他储能技术中脱颖而出。可用于电力领域,直接供应高温蒸汽发电,也可直接供应工业区域和高压蒸汽,有助于减少工业对化石燃料的依赖,减少碳排放。该技术具有广阔的应用前景,有望为能源产业的可持续发展提供有力支持。
2、熔盐储能系统
一般情况下,熔盐储能系统包括热储罐、收集系统、换热器和发电系统。热储罐是储能系统的核心部分,用于储存高温熔融盐。采集系统将可再生资源(如太阳能或风能)转化为热能,并将热能传递给热储罐中的熔盐。热交换器用于将热能从熔盐传递给工作流体(如蒸汽),最终驱动发电机组产生电能。熔盐储能系统可以进一步分为储热系统、储能系统和热能转换系统。
储热系统:熔盐储存能量的第一步是吸收热能并储存在熔盐中。这通常是通过将热能(如太阳能、电力或余热)引向储热器来实现的。在储热器中,熔盐被加热到高温状态,以储存大量的热能。
储能系统:储能系统是熔盐储能的核心部分。熔盐一旦被加热储存,就可以在储能系统中长时间储存热能。这通常是通过将熔盐输送到储盐罐或储热罐中来实现的。这些储罐具有良好的热绝缘性,以最大限度地减少热能损失。
热转换系统:当需要储存的热能时,熔盐被输送到热能转换系统。在热能转换系统中,热能被用来产生蒸汽,驱动涡轮发电机或直接提供热能。这个过程通常涉及蒸汽轮机、燃气轮机或其他热能转换设备。
3、主要的熔盐储能设备
①熔融盐
熔盐是熔盐储能技术的关键,它是NaNOO等高温熔化的碳酸盐,₃、KNO₃等等,经常用作农业化肥原料,化学性质稳定。广义上含有氧化物和有机盐。工业上多用混合盐,熔点低,分解温度高,能满足高温传热和温度要求,保持热稳定性和低饱和蒸汽压力等等。调整混合盐的比例可以获得不同溶点、分解温度和适用温度的混合盐,寻找熔盐储能技术的研究重点是低熔点、高分解温度的混合熔盐,其持续的研究与创新是熔盐储能技术发展的最根本驱动力。
②储盐罐
储盐罐由不锈钢和碳钢制成,是一种储存熔融盐的设备。罐体外部和地基有隔热层,以减少热能损失。罐体有孔连接盐泵,设有安全阀控制压力。罐体有浸入式电加热器,保持盐温,系统增加通风层,控制温度。这种设计保证了熔融盐储能技术的安全性和高效性。
③热交换器、熔盐泵及其它设备
其它形成熔盐储能系统的设备还包括热交换器、熔盐泵、熔盐阀、疏盐罐等,它们在整个系统中起着重要作用。
热交换器包括预热器、蒸发器和加热面。预热器用U型管将水加热到临界压力,熔盐壳侧流动,热交换系数高。蒸发器加热略低于挥发临界压力的水,体积、面积、重量大、成本高。加热面用U型管将微饱和蒸汽加热至所需温度,熔盐壳侧流动,工作压力和温度高,蒸汽流量大。
盐泵分为冷盐泵和热盐泵,由高可靠性变频电机驱动,通过变频器适应不同的流量需求。冷盐泵在冷盐罐、集热场和热盐罐之间循环,热盐泵在热盐管、热交换器和冷盐罐之间循环。
熔盐阀门需要配电伴热系统,确保熔盐流动稳定。疏盐罐采用熔盐,设有泵回冷盐罐,安装电加热器防凝。该系统配有泄漏探测器,确保安全。
(二)产业链分析
1、上游阶段
供应熔盐材料:上游阶段涉及熔盐材料的生产和供应。这包括采购、制备和生产熔盐原料的过程。上游关键参与者可能包括化工公司、盐矿企业和熔盐材料制造商。
研究开发熔盐储存技术:盐储能技术的R&D和创新也属于上游阶段。科研机构、大学和技术公司在这一环节发挥着重要作用,致力于开发新型熔盐材料,改进储能系统设计,提高能量转换效率。
2、中游阶段
制造熔盐储能系统:中游阶段涉及熔盐储能系统的生产和组装。这包括储能设备的生产、盐储存系统的构建和系统的整合和测试。熔盐储能系统的制造商、设备供应商和工程公司通常在这一环节发挥着重要作用。
电力系统集成与运行:中游阶段涉及熔盐储能系统的集成和运行。这包括整合熔盐储能系统和电力系统,实现能源储存和调节,保证系统的稳定运行。供电公司、能源服务提供商和运营商在这一阶段发挥着重要作用。
3、下游阶段
工程设计与建设:下游环节涉及熔盐储能系统的工程设计与建设。它包括系统规划、管道、闸阀、传输线路和控制系统的设计与安装。在这个环节中,工程设计公司和建筑公司扮演着关键角色。
应用领域的应用:在下游环节,熔盐储能系统应用于集中型太阳能发电厂、可再生资源整合、工业和城市能源需求等各个领域。这涉及能源客户、电站、工业企业和城市能源管理机构。
三是市场分析
熔盐储能是世界第三大储能技术类型,熔盐储能国内市场作为我国储能行业的细分业态之一,仍处于起步阶段。根据《2024-2029年中国熔盐储能行业竞争格局及投资规划深度研究分析报告》的数据,2022年我国新增熔盐储能装机容量为50MW,累计装机容量为588MW,占我国储能行业装机总数的1%,熔盐储能渗透率有待提高。
其中,熔盐储能技术在光热发电应用领域最为完善。截至2023年底,我国兆瓦级以上光热发电机组累计装机容量为588MW,新建和拟建光热发电项目约43个,装机容量为480万千瓦,全部配备熔盐储能系统8-16小时。这说明熔盐储能在光热发电领域有着巨大的市场需求。
二是熔盐储能的重要性及应用领域
(一)熔盐储能的优点
熔盐储能适用于大规模储热,因为它具有液体温度宽、储热温差大、储热密度高、传热性能好、运行状态稳定、成本低的优点。单机可实现100兆瓦以上的储热导率,成为储能行业的“黑马”。总的来说,熔盐储能的优势体现在以下几点上:
(1)高储热功率,能实现百兆瓦级储能。例如甘肃省金昌市高温熔盐储能绿色调峰电站储能规模达到600MW/3600MWh;
(2)储热时间长,可实现一天10小时以上的储热能力。敦煌百兆瓦熔盐塔式光热电站的熔盐储能时间可达11小时,远远超过目前2-4小时的配储比例要求;
(3)高储热参数。盐类储能温度可达480℃或更高,热蒸汽参数可达亚临界参数;
(4)储热速度快。能满足负载大幅变化的调整要求;
储热效率高(5)。接近抽水蓄能综合效率,能耗低;
使用寿命长(6)。熔盐储能系统的使用寿命可达30年以上;
(7)设备运行灵活。模块化、储热功率模块和容量模块相互独立,储热过程和加热过程相互独立,运行灵活,储热方案可根据需要定制;
(8)运行安全可靠,含二元磷酸盐的储热是一种安全的储热方式。自1982年4月美国SOLARONE以来,全球669万千瓦的太阳能热发电装机尚未发生锂电池爆炸等安全事故,是一种高度安全的储能方式;
(9)环境保护安全,无污染排放。
(二)熔盐储能应用领域
由于熔盐储能独特的储热能力,其应用领域与目前主流的电化学储能略有不同。近几年来,熔盐储能技术开始在许多领域崭露头角,例如光热电站、火电灵活改造、工业余热回收、储热空调、城市供热等等。在这两个领域中,太阳能光热发电和火电灵活性改造的推广应用最为广泛,一些项目已经实现了商业化。
1、太阳能光热发电
在中国西部地区,有一些“灯塔”竖立在光伏板中间的场景,这些场景都是立式熔盐储能光热电站。具体来说,电站用熔盐保存太阳光中的热量,然后根据电网的需要将储存的热量送到汽轮机组发电。在低碳发电的同时,还可以有效避免“抛光”。

例如,该项目每年可发电6370万度,年供蒸汽84万吨,节约标准煤15.5万吨,减排二氧化碳约29万吨,释放相当于8000亩森林的环保效益,例如20MW绿电熔盐储能项目。
理论上,光热技术可选的高温热能储存设备包括固体介质、加压水、熔融盐等。然而,目前商业化的光热发电系统几乎完全采用熔融盐作为储能方式。与水储热相比,熔盐储能的工作温度范围更广,温度更高,不需要高压等极端工况;与固体储热相比,熔盐储能更稳定,使用寿命更长,传热效率更高,因此熔盐储能广泛应用于光热领域。商业光热运行项目中,绝大多数采用上述“太阳盐”,在整个储热系统中,熔盐成本也占很大比例。
2、熔融盐火储联合参与辅助服务
一般而言,用户的用电量随着时间的推移而变化。与此同时,电能不能大规模储存,为保证电网供电稳定,需要用户需要多少电,电厂就会发多少电。但是要发多少电厂才能发多少电只是理想的状态。机组负荷过低会导致不稳定,机组频繁启停会造成经济损失等问题,难以保证电网供电的稳定性,因此采用高温熔盐储能技术。高温熔盐储能技术可以保存锅炉产生的过多蒸汽的热量,然后根据电网的需要将储存的热量返回汽轮机组发电,从而实现机组的灵活运行。
①火力发电机灵活改造的背景
随着新能源的快速增长,新电网对可调资源的需求也在增加。虽然抽水蓄能和电化学储能乐观,但建设周期长,选址限制大,商业化进展缓慢,短期内难以满足电网峰值调整和频率调整的需求。供电系统急需短期过渡计划。
截至2023年第三季度,我国火电总装机量比例为49.2%,仍是电源侧的中流砥柱。通过火电的灵活性改造,老旧股票机组具有调节能力,成为处理电网可调资源短缺最直观的解决方案。随着各省辅助服务交易模式的实施,参与辅助服务获得补偿收入将成为未来煤电机组的重要盈利点。
火力发电的可调节性主要表现为参与电网调峰、调频。火力发电机组参与辅助服务需要减少出力,频繁调整,不经济,增加设备消耗,老机组不能满足考核指标。由于强热电藕合的特点,热电联产机组在电网低谷时期由于供暖需求无法进一步降低出力,而在高负荷时期由于供暖需求无法满载运行。因此,为了更有效地参与电网辅助服务,大多数火电机组都需要通过灵活的改造来提高调频和峰值调节能力,减少发电和供暖之间的矛盾。

储能联合火电机组参与辅助服务,被称为等效火电灵活性改造的可行方式之一。储能技术具有响应速度快、控制准确、双向调节能力强的特点,在辅助服务领域与传统火电相比具有无可比拟的优势。
②与火电机组合作的熔盐储能辅助服务
由于其显热特性,熔盐储能的工作温度范围与火电系统的温度要求相当,高温高压蒸汽驱动汽轮机在放电过程中应用于发电,具有旋转惯性。与锂电池储能相比,其技术原理自然符合火电系统,可以更高效、更灵活地融入火电系统,更适合火电机组的灵活性改造。
熔盐储能系统接入火电机组的方式也十分灵活。加热系统既可选择主机蒸汽直接加热熔盐,也可使用电加热器使用厂用电加热。前者经济性好,但影响汽轮机安全稳定,蒸汽加热系统更复杂;后者经济性略低,但电加热设备结构紧凑,更稳定。在系统导出方面,熔盐储能也有更多的选择,既能直接导出蒸汽,又能驱动汽轮机导出电能。
3、供暖领域
除了上述两种典型应用,各行各业也在探索新的熔盐储能应用和商业模式。在民用供暖领域,熔盐储能可以在低电价时加热熔盐,在用电高峰时加热,不仅可以实现绿色供暖,改善北方冬季雾霾问题,还可以减少峰值,消耗新能源发电。我国河北省实践了谷电供暖模式,实现了一定的经济价值和环保效益。熔盐能密度高,可储存大量热量,因此熔盐储能成为谷电储热的优质选择。
4、余热回收领域
在工业领域,熔盐储能在高能耗生产过程中的应用(如钢铁、有色金属、化工等行业)也备受关注。具体情况包括烟气余热回收、备用热能、蒸汽供应稳定等。这一应用有望促进高能耗企业以更灵活的方式运行,为电网提供额外的可调资源。

以6MWh熔盐储能发电项目为例,其效率是蒸汽储热发电方式的两倍,具有明显的技术优势和高效能源利用优势。高温蒸汽和工业余热等清洁能源不仅可以代替燃煤(或燃气)锅炉来减少污染物的排放,还可以作为紧急热原保证了临时停热用户的生活热水需求,因而具有良好的经济、社会和环境效益。
长期储能“潜能路线”仍需多方支持
(一)光热发电的“最佳搭档”
1、熔盐储能系统成为“长期储能轨道的潜在路线”
近年来,当“长期储能技术”多次被提及时,光热发电已经成为一个热门方向,与之相呼应的熔盐储能技术自然出现在人们视野的焦点中。熔盐储能系统被称为“长期储能轨道的潜在路线”,因为它具有更强的峰值调节能力、适合大规模应用、使用寿命长、经济效益更好、安全环保等诸多优点,通常与光热发电联系在一起。
更值得一提的是,与其他类型的电站相比,熔盐光热电站的优势在于其长周期、大空间的特点,可以在更长的时间维度上调整新能源的起伏。因此,可以说熔盐储能系统和光热发电是“最佳合作伙伴”。
2、西北地区熔盐产业“集中亮相”
目前,随着西北地区光热发电项目的陆续实施,配套的熔盐储存规模将不断扩大,相应的熔盐需求有望迎来集中释放。例如,在新疆和青海,光热项目的规模分别达到1350毫米、400MW,占20%以上。
3、清洁高效的熔盐产业成为资本“新宠儿”
在必然趋势下,熔盐储能系统也受到资本的青睐。当前,a股已有多家企业实现了该领域的技术和设备规划。资料显示,截至2022年底,我国光热项目总装机规模已达2300MW,招标项目规模为1005MW,在建项目规模为2695MW,新建项目规模为已投标规模的4.6倍。
(二)熔盐储能安全问题
1、熔盐储能所面临的行业风险
①行业缺乏统一的安全标准
作为熔盐储能的核心部件,熔盐已在工业领域应用了100多年,形成了一套完整的安全体系。但现有的熔融盐安全体系主要针对传统化工和工业原材料市场,对成分指标要求不高。然而,新兴的光热储能行业对熔融盐的成分、性能和质量管理有更严格的要求,不能直接应用现有的安全体系。目前,我国还没有实施专门针对光热熔盐储能行业的安全标准。独立面向熔盐储能系统的施工标准、质量标准和检验标准不统一。在行业进一步发展的前提下,很容易造成市场产品良莠不齐,埋下许多安全隐患。
②系统方面的问题也有其独特性
熔盐储能设备运行在500~600℃,高温高压会引起泄漏和火灾。高温罐和低温罐是熔盐储存设备,长期运行面临冷热温差变化,存在疲劳开裂的风险。盐罐的横截面积很大,需要特殊的监控和维护。泵和阀门控制是系统稳定运行的关键。控制不当可能会导致盐温过高或过低,威胁到系统的稳定性和安全性。
同时,与其他储能技术一样,熔盐储能面临着巨大的降本压力,否则将面临市场淘汰。虽然上述问题在科研领域得到了有效的解决,但从系统成本的角度来看,盲目使用高标准设备来提高安全性并不利于熔盐储能技术的商业化进程。如何在经济和安全之间达到平衡也是系统中需要考虑的重点因素之一。
2、建议采取安全措施
①加快推进行业安全标准的出台
行业仍需致力于熔盐储能行业,特别是熔盐储能行业的标准和安全规范,应在光热熔盐储能进一步安装前加快颁布。相应地,行业还需要一系列熔盐储能项目的调查体系和整改规范,对已经运行的项目进行系统的审查,在后续行业标准出台前对运行项目进行安全整改,处理行业发展初期不合规造成的安全隐患。
②对于熔融盐行业实施更严格的全生命周期管理
在R&D阶段,新成分配方的熔融盐需要经过科学研究、风险评估、市场准入和制造。在科学研究中,需要对成分风险进行全面评估,验证稳定性、安全性和高温特性,评估与材料的相互作用。行业应建立服务平台,与机构合作共享安全信息,促进安全标准的制定和完善。
在应用过程中,应准确控制化学活性熔融盐的反应环境,包括材料比例、纯度、加热冷却速率和搅拌水平。高温高压反应应应谨慎处理,防止变形和冲击。了解爆炸后可能出现的物质和混合物,防止事故传播。建议使用全自动温控器控制过热风险。
定期清洗,防止热盐垃圾堆积。建议将闲置熔盐降至略高于溶解点。水经常因蒸汽爆炸意外引入,应避免水源接触熔盐,监测闸阀压力。防火沙桶可用于小规模火灾中的灭火。
③提高熔盐储能工程在设备方面的整体安全性
加强对熔盐储能项目的系统安全防控是提高项目安全性最直接的方式。参与项目的业主、EPC总承包商和运营主体应遵循更严格的质量控制体系,确保项目从采购(材料、设备、系统控制等)开始。)、设计、施工、运维等各个环节都遵循良好的设计和操作规程,重点关注设备材料、焊接质量、熔盐监测、储罐维护、温度压力控制等因素。
此外,合理的安全运行制度、合适的个人防护设备、良好的通风、充足的培训和演练等常规安全措施也是保证熔盐储能安全运行的重要环节。
熔盐储能前景可期。
(一)熔盐储能产业发展分析
1、起步于光热发电领域
我国熔盐储能发展迅速,已成为世界第三大熔盐储能市场。青海中控德令哈50MW立式熔盐储能光热电站是国家首批光热发电示范工程,配备了7小时熔盐储能系统。自项目投产以来,已连续多年稳定运行。2023年发电量再创新高,达到1.524亿千瓦时,达到设计发电量的104.38%。
根据国家能源局综合司发布的《关于促进光热发电大规模发展的通知》,“十四五”期间,全国光热发电每年新增施工规模约300万千瓦,每年需要90万吨熔盐。在国家新能源和低碳发展政策的有利条件下,规模化熔盐储能已成为必然趋势。
目前,我国已掌握完全自主知识产权的熔盐储能光热发电核心技术,实现了相关产品的大规模生产,近100%国产化。目前产业链上下游有100多家商品设备相关企业,产品和服务涵盖熔盐、熔盐储罐、保温材料、熔盐泵、熔盐阀等。供应链相对完善,可以满足我国大量熔盐储能投资建设的需要。
2、拓宽应用领域
值得一提的是,目前以沙漠、戈壁、沙漠为重点的大型风电光伏发电基地建设如火如荼。但在配套的各种储能技术路线中,由于地理条件、建设周期长等因素,以锂电池为代表的新型储能也面临着单位投资额高、安全难以从源头上保证的问题。在这种背景下,“光热 “熔盐储能”大基地提供了新的解决方案。
熔盐储能在长期储能领域的优势尤为明显,不受地理条件限制,建设周期与新能源项目一致,储能规模大,储能密度高,安全性能高。根据《中国能源新闻》的数据,目前锂电池的价格仅从投资成本来看是0.4元/瓦时,储热成本可达0.1元/瓦时。
熔盐储能除了应用于光热领域外,还在探索更多的可能性。2022年10月,浙江省最大用户侧熔盐储能——绍兴绿色电熔盐储能示范工程正式运行;同年12月,江苏国鑫靖江电厂2×60兆瓦机组熔盐储能调峰供热项目正式投入运行,是国内首个真正选择熔盐储能技术的大型火电调峰、调频、供热项目。然而,熔盐储能的应用范围远不局限于发电侧。随着能源消耗侧热能需求的增加,绿电加热需求将会增加,熔盐储能也将促进热能脱碳。
3、机遇与挑战并存
根据规划,在“十四五”期间,中国将完成2亿千瓦存量煤电机组的灵活性改造,增加3000万千瓦到4000万千瓦的系统调节能力。业内预计,“十四五”期间,仅在火电灵活性改造领域,熔盐储能的市场空间就高达1000亿。
纵观产业发展,从2013年中国第一个熔盐储能项目——青海中控德令哈10兆瓦塔式光热电站,到目前的示范应用,熔盐储能的大规模应用还存在很多问题。比如熔盐储能初始投资高,类似于抽水储能和压缩空气储能的初始投资成本。其关键原料不能完全自给自足,需要进口。
(二)熔盐储能产业发展挑战
1、技术挑战
高温度材料及部件:由于熔盐储能系统工作温度高,需要耐高温的材料和部件来保证系统的可靠性和安全性。在高温下,对材料和部件的稳定性、传热性和耐腐蚀性提出了更高的要求。因此,开发和使用适合高温工作要求的高性能材料和部件是一个重要的技术挑战。
熔盐循环效率:熔盐储能系统的循环效率是指在储能和释放过程中能量损失的程度。提高熔盐储能系统的循环效率是一项重要的技术目标,可以减少能量损失,提高系统的经济性。在熔盐循环过程中,每一个环节都需要优化设计和技术创新,包括熔盐的加热、储能、热能传递和发电,以提高整个系统的效率。
2、规模与经济
规模化是指将熔盐储能系统从实验室和小规模示范项目扩展到商业应用的过程。这涉及到系统容量的扩大、布局规模的增加和整体系统设计的优化。大规模要求降低成本,提高系统的可扩展性和经济性。
成本效率:降低成本是一个重要的挑战,包括降低材料成本、零部件成本和系统建设成本。熔盐储能系统中使用的高温材料需要具有耐高温、耐腐蚀的特性,这可能导致材料成本高。因此,找到成本低、性能好的材料是一个关键的研究方向。此外,降低成本也是提高零部件设计和系统布局、生产工艺和制造效率的重要因素。
经济性:指熔盐储能系统在商业化运行中的经济可行性和竞争力。在考虑系统的寿命周期成本和运行维护成本的同时,需要降低储能系统的成本,提高能量转换效率和循环效率。
3、环境影响
能耗:熔盐储能系统的建设和运行需要一定的能源,如加热能源。如果能源来自化石燃料等不可再生资源,就会导致温室气体排放等环境问题。
水源使用:一般来说,熔盐储能系统需要大量的水来冷却和挥发控制。如果没有适当的管理和节水措施,可能会影响当地的水源供应和生态系统。
潜在风险:盐腐蚀、泄漏或爆炸等潜在的安全风险可能发生在熔盐储能系统的运行中。这些事件可能会污染和破坏周围环境和生态系统。
(三)熔盐储能行业展望
据CNESA统计,截至2022年底,我国熔盐储能装机量仅占储能市场累计装机量的1%,全球仅占1.4%。考虑到大规模长期储能将是储能市场下一阶段的发展方向,熔盐储能将有广阔的增长空间。鉴于熔盐储能在光热领域的广泛应用,其未来几年的发展速度将主要取决于光热市场的发展前景。

未来熔盐储能发展趋势
研究开发新型熔盐材料:目前常用的熔盐储能系统主要采用氧化钠、氯化钾等酸盐作为盐储存材料。随着科学技术的进步,预计将开发更多的新型熔盐材料,具有更好的导热性、更广泛的环境温度和更好的热稳定性。这将提高熔盐储能系统的效率和可靠性,扩大其应用范围。
多能集成系统:未来,熔盐储能系统可能与电池储能、压缩空气储能等其他能源储能技术相结合,形成多能系统集成解决方案。这种系统可以更好地平衡能源供需,提供更灵活可持续的能源转换和调节能力。
智能化和数字化:随着物联网、人工智能和数据分析技术的发展,熔盐储能系统将变得更加智能化和数字化。通过实时监控、预测分析和自动控制,系统可以更有效地管理能量的储存、转换和释放,提高能源利用效率和运营效率。
能源储存的分散趋势:未来,随着能源供应向去中心化方向的发展,储能技术将发挥重要作用。熔盐储能系统可以结合分布式能源资源(如太阳能光伏和风能发电),为分布式能源系统提供可靠的储能和灵活的调度能力。这种分散的能源储存将促进能源的民主化和可持续发展,为工业区、城市区或住宅区的布局等不同地理位置提供稳定可靠的能源需求。
国际化合作与规范:为了促进技术共享、经验交流和市场数据共享,预计熔盐储能行业将进一步加强国际合作和标准化工作。共同制定标准和规范,有助于促进熔盐储能技术的全球应用和产业发展。
五、总结
熔盐储能领域正处于快速发展阶段,显示出其广阔的应用前景和巨大的市场潜力。用熔盐加热的技术正在兴起,熔盐发电技术已经成为光热电站的必需品。此外,熔盐储热技术在海水淡化、浓油采掘、电网峰谷调整、分布式能源等诸多领域都显示出其发展前景。
随着我国能源政策的推进,大规模建设熔盐储能已经成为发展的必然趋势。其应用领域不断扩大,在供暖、蒸汽供应、火力发电机组灵活改造等诸多领域表现出竞争优势。除了在光热发电应用领域。
即便如此,熔盐储能行业的发展也面临着原材料产能不足等诸多挑战。尽管面临这些困难,但随着技术的不断创新和市场需求的不断增加,熔盐储能行业有望在未来保持其快速发展的趋势,为能源结构的转型和可持续发展做出显著贡献。
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