什么制約熔鹽光熱的發(fā)展？

由于熔鹽原材料產(chǎn)量有限，制約著我國熔鹽光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展。

伴隨著光熱行業(yè)掀起新一輪發(fā)展熱潮，與其黃金搭檔的熔鹽儲能也開始爆發(fā)式增長。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前正在推進的53個光熱發(fā)電項目中，有25個采用熔鹽儲熱技術(shù)。

在業(yè)內(nèi)人士看來，熔鹽儲能不僅可以應(yīng)用在光熱發(fā)電行業(yè)，還可以應(yīng)用到煤電調(diào)峰、供暖、工業(yè)園區(qū)供熱等領(lǐng)域。與此同時，由于熔鹽原材料產(chǎn)量有限，制約著我國熔鹽光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展。

應(yīng)用場景廣泛

自從2008年國際上第一個采用熔鹽儲熱的光熱發(fā)電商業(yè)電站投運后，光熱發(fā)電進入到熔鹽儲熱的新階段，光熱發(fā)電的技術(shù)優(yōu)勢得以顯現(xiàn)。熔鹽是一種優(yōu)良的儲熱介質(zhì)，當(dāng)溫度升高到熔點溫度后，它就從固體轉(zhuǎn)化為液態(tài)，具有很好的流動性和換熱性能。目前，熔鹽儲能應(yīng)用主流是光熱發(fā)電。

“光熱發(fā)電采用熔鹽儲熱，是集發(fā)電和儲能為一體的太陽能發(fā)電方式，采用同步交流發(fā)電機發(fā)電，集熱系統(tǒng)規(guī)模和儲熱系統(tǒng)容量大，可以實現(xiàn)24小時連續(xù)發(fā)電?！惫鉄岚l(fā)電行業(yè)專家、電力規(guī)劃設(shè)計總院原副院長孫銳接受《中國能源報》記者采訪時表示，在連續(xù)幾天無光照的極端氣象條件下，熔鹽儲能可通過天然氣、甲醇及生物質(zhì)等備用燃料繼續(xù)為系統(tǒng)提供電力。因此，它可以完全替代煤電機組在系統(tǒng)中發(fā)揮作用。與之相比，其他的儲能方式很難實現(xiàn)與光熱發(fā)電相同的功能。

“要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的碳中和，風(fēng)電、光伏裝機量將要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用電最大負(fù)荷。同時，工業(yè)系統(tǒng)的碳中和一直沒有得到足夠關(guān)注，未來必然要用大量的綠電提供工業(yè)生產(chǎn)過程中所需的熱能。鑒于綠電的不穩(wěn)定性，儲熱將成為剛需。”浙江可勝技術(shù)股份有限公司董事長金建祥對《中國能源報》記者表示，熔鹽儲熱作為一種安全、低成本、大容量、長壽命、技術(shù)成熟的儲熱技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于新能源大基地儲能配套、工業(yè)園區(qū)零碳供能、天然氣供熱替代、火電靈活性調(diào)峰等場景。

需求陸續(xù)釋放

采訪中，多位業(yè)內(nèi)人士直言，目前，我國熔鹽儲熱項目發(fā)展緩慢的因素之一是熔鹽原料產(chǎn)能不足。在多種應(yīng)用場景“剛需”的帶動下，熔鹽儲能呈現(xiàn)高增長態(tài)勢。如今，熔鹽儲熱項目陸續(xù)進入熔鹽采購及投料階段，熔鹽需求正在陸續(xù)釋放，今年市場對熔鹽的需求尤為強烈。

目前，國內(nèi)光熱發(fā)電的主流熔鹽是二元鹽，也就是60%硝酸鈉和40%硝酸鉀的混合。而目前國內(nèi)熔鹽級硝酸鉀產(chǎn)能有限，熔鹽級硝酸鉀供應(yīng)緊張局面在較短時間內(nèi)將難以緩解。

業(yè)內(nèi)人士給《中國能源報》記者算了一筆賬，目前硝酸鉀的總產(chǎn)量大概80萬噸左右。“硝酸鉀作為熔鹽的主要原材料，隨著光熱發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，需求仍會增加。如果光熱發(fā)電每年新增裝機300萬千瓦，對應(yīng)的熔鹽需求量大概在100萬噸，其中硝酸鉀的需求量將達(dá)到40萬噸，其主要原材料氯化鉀隨著鹽湖提鋰產(chǎn)業(yè)的發(fā)展供給會有所增長?！饼堯v光熱總經(jīng)理俞科接受《中國能源報》記者采訪時表示，在后續(xù)技術(shù)迭代中，三元低凝點熔鹽的產(chǎn)業(yè)化將對光熱發(fā)電項目度電成本下降起到較好的助推作用。

俞科向記者表示，熔鹽儲熱屬于熔鹽市場中一個新領(lǐng)域，進入熔鹽領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)不多。熔鹽訂貨屬于批量性較集中，往往導(dǎo)致同一個階段生產(chǎn)供貨，呈現(xiàn)熔鹽產(chǎn)能短缺。部分熔鹽生產(chǎn)企業(yè)為了滿足市場需求，已經(jīng)開始計劃募集資金投資加大投資熔鹽級硝酸鉀。

價格維持高位

因熔鹽原材料產(chǎn)能不足，熔鹽的價格一直保持在高位?！跋跛徕浀闹饕猛局皇巧a(chǎn)化肥，每年三四月份價格會出現(xiàn)一輪上漲，疊加俄烏沖突，硝酸鉀價格一度飆升?！币晃徊辉妇呙墓鉄崞髽I(yè)人士對記者表示。

“今年熔鹽每噸價格在5000元以上，明年還會上漲，熔鹽價格不太可能下降，預(yù)計未來硝酸鉀市場用量仍呈增長趨勢?！眹W(wǎng)能源研究院新能源研究所高級研究員葉小寧對《中國能源報》記者表示，熔鹽熔點相對較高，在熔鹽循環(huán)過程中容易發(fā)生冷凝“凍管”，所以，未來需要研發(fā)熔點更低的混合熔鹽。

葉小寧認(rèn)為：“熔鹽儲熱需要通過政策和電價支持，推動技術(shù)進步和成本下降。”

在孫銳看來，目前光熱發(fā)電采用的二元鹽是非常成熟的熔鹽，安全可靠，是目前世界各國普遍采用的光熱發(fā)電儲熱介質(zhì)。隨著光熱發(fā)電的技術(shù)進步，尤其是超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，需要進一步提高熔鹽的上限工作溫度。熔鹽在壓縮空氣儲能、燃煤機組的靈活性改造和清潔能源供熱等各種應(yīng)用場景中，則需要降低熔鹽的下限工作溫度。