近期，国家发改委、国家能源局印发了《关于加快推动新型储能发展的指导意见》《“十四五”新型储能发展实施方案》，超20省也已明确储能配置比例，“新能源+储能”开发建设模式初显成效，中国新型储能进入快速发展阶段，其中熔盐储能技术未来将是火电调峰主要技术路线之一。

熔盐储能技术是以熔盐储能材料为媒介将太阳能光热、地热、工业余热、低品位废热、谷电等以热能的形式储存起来，在需要时释放，力图解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求间不匹配所带来的问题，最大限度地提高整个系统的能源利用率而逐渐发展起来的一种新兴技术。

1.市场的选择——熔盐

(资料图)

熔盐是优良的传热储能介质，在建筑供暖、谷电制热、风电消纳等方面都具有一定的应用前景。由于其具有较高的使用温度、高热稳定性、高比热容、高对流传热系数、低粘度、低饱和蒸汽压、低价格等“四高三低”的优势，成为目前光热发电领域中认可度最高的传储热介质之一。

熔盐塔式光热发电技术的优势是可以全天候平稳发电，属于典型的储能发电项目，应用前景广阔。

熔盐储能作为可再生能源发展的重要支撑点之一，既可以大规模集中应用于光热发电储能、新能源废弃电力利用、电网调峰等领域，也可以分布式应用于智慧能源、清洁能源集中供热、清洁能源热电冷联供等领域，尤其在光热领域，可显著提高发电系统的热效率、系统的可靠性和经济性。

(1)电网削峰填谷、供暖等

熔盐储能即利用熔盐的储热能力，在电力供给盈余或电力需求低谷时主动将电力以热能的形式储藏起来，在电网需要时再将热能转化为电能，从而实现削峰填谷、系统调频的作用，为电力供给提供弹性。在该应用场景下，熔盐储能主要有双罐系统和单罐系统两种形式。

(2)光热发电

光热电站一般采用热盐罐与冷盐罐双罐系统存放熔盐。冷熔盐贮罐内的熔盐经熔盐泵输送到太阳能集热器内，吸收热能升温后进入热熔盐储罐中，随后高温熔融盐流进熔盐蒸汽发生器，产生过热蒸汽驱动蒸汽涡轮机运行发电，而熔盐温度降低后流回冷熔盐储罐。

(3)火电灵活性改造

熔盐储能技术可应用于火电灵活性改造，显著改善火电机组供热调峰能力。与现有的火电机组调峰技术相比，蒸汽加热熔盐储能的火电调峰技术具有能耗更低、运行更节能可靠、改造成本低等优点。

(4)余热回收

以钢铁工业生产为例，各个工序生产过程中形成的钢制品、钢渣废料、焦炭等都存在大量可回收的热量，熔盐储能技术即可应用于此情况进行余热回收，可产生稳定可持续的高温蒸汽，提高余热发电系统的灵活性。

近年来，高温熔盐蓄热在太阳能热发电的研究和应用在我国也得到了快速发展，已进入示范和推广阶段。

我国先后已有青海德令哈50MW槽式、50MW塔式和甘肃敦煌100MW塔式、共和50MW塔式等8个大容量熔盐蓄热太阳能热电站相继投运。

据统计，在首批的20个光热发电示范项目中，18个采用熔盐储能。已备案新增92个光热发电站清单中，86个采用熔盐储能。

2.熔盐储能技术的优势在哪里？

相比于电化学储能，熔盐储能在可再生能源消纳、清洁能源取暖等方面，具有更多优势。

(1)储能密度高

由于熔盐使用温度区间较为广泛，使用温度最高可达400℃以上，提供了较大的温差，储能密度具有明显优势。

(2)黏度低

在工作温度区间，熔盐的流动性近似于水，较好的流动性能够大大降低管道流阻，减少泵耗，节约能源。

(3)稳定性好，寿命长

从原理上来看，熔盐储能利用的是熔盐材料本身的显热，不发生化学变化;从过往使用经验来看，熔盐曾经被当作核反应堆优良的传热储热介质，使用寿命均在30a以上。

(4)价廉易得

熔盐是一种或多种盐的混合物，在国内的储藏量极为丰富，材料来源广泛，成本优势明显。

(5)无污染、零排放

熔盐储能工作原理是在夜间低谷电时间段，将低价格的电能转化为能进行储存，同时在夜间电极锅炉也可作为直供设备对外供蒸汽，该设备为冗余配置，保证蒸汽供应稳定;在白天用气时，熔盐储能系统则通过换热装置对外供应蒸汽，具有清洁性与环保性。

当然，熔盐储能也不是全无弱点。

熔盐储能的缺点来自于熔盐本身固有的缺陷，如：低热导率、低比热容、腐蚀性和相变过程中的液体泄漏，这些缺点的存在要求相应的蓄热装置材料具有较高的抗腐蚀要求，也是熔盐储能发展受限的主要原因。

熔盐通过选取不同类别的单体原材料（单晶盐），严格按照一定比例复配形成性能稳定的混合共晶盐。在熔盐所选用的单晶盐中，若杂质离子（如氯离子、硫酸根离子、铵根离子、碳酸根离子等）含量不能严格把关，将会导致最终的产品性能大打折扣，从而影响储换热效率，严重时可能腐蚀设备管道造成熔盐泄露事故，或者堵塞管道导致电站瘫痪。

因此，杂质含量是评判熔盐品质的重要指标，高品质的熔盐产品才能更好地对电站安全性负责。

3.未来方向——火电深度调峰

近日，首航高科发布公告称其在电站熔盐储能调峰辅助业务领域，创新性的将光热发电熔盐储能技术结合发电机组现有系统应用于火电深度调峰。该技术具有储热量大，成本低廉，成熟可靠，使用寿命长的优势，该技术的推广能够促进新能源消纳，减少弃光弃风时间，提高新能源有效利用小时数。

中国能源结构中火电占比接近一半。近年来，我国新能源发电装机量及发电量占比逐步提升（截至2020年底，水电+核电+风电+太阳能发电装机容量占比约为43%），但煤电占比仍接近50%。

根据中国电力企业联合会统计，我国发电装机以煤电为主，抽水蓄能、燃气发电等灵活调节电源装机占比不到6%，电力系统急需大比例灵活电源改善电源结构，缓解系统调峰压力，解决新能源电力消纳问题。

在现阶段，对系统中容量占比最大的火电机组进行灵活性改造是改善这一问题的重要手段。

熔盐储能利用机组锅炉蒸汽，增强火电深度调峰能力。

其原理是在火电机组热力系统中的“锅炉-汽机”之间，嵌入大容量高温熔盐储热系统，削弱原本刚性联系的“炉机耦合”，深度调峰时，保持锅炉正常运行负荷，汽机运行在低负荷调峰工况，锅炉侧多余高参数蒸汽热量被储热系统存储，保证大规模储热和深度调峰运行。大型火电机组用于推动汽轮机做功的蒸汽温度在540-560℃，属于高温领域。

在高温储热技术中，二元熔盐（KNO3和NaNO3组成，熔点约为220℃，常压条件下可在600℃时保持化学稳定性，熔化状态下的流动性和换热性能较好）储热既能很好匹配这一温度参数，又能实现大规模储热和放热，非常适合应于火电机组储热。

同时，储热技术使火电机组也可直接参与供热，增加火电利用效率。

2021年7月，发改委提出鼓励煤电灵活性改造增加调峰资源。

2021年10月，发改委、能源局提出鼓励燃煤发电机组替代供热，对存量煤电机组灵活性改造应改尽改，进一步推动了火电机组灵活性改造。

在国家政策引导下，地方政府积极响应，陆续推出煤电机组改造相关政策规划。

例如，江苏国信靖江电厂2×660MW机组熔盐储能调峰供热项目正在稳步推进中，意在打造全国首个真正意义上采用熔盐储热技术的大规模火电调峰/调频/供热项目 。

在政策驱动下，煤电机组灵活性改造进程将显著加快，而熔盐储能作为火电灵活性改造的配套方案，有望迎来发展机遇期。

同时，熔盐的原材料成本也在不断降低。

日前，山西常晟新能源科技有限公司推出了“下一代”熔盐(next molten salt)储能新材料产品，以“多低”特点抑制熔盐储能成本上涨的难题，“低熔点、低成本、更低氯离子”是“下一代“熔盐储能新材料的核心特点。

在采用更低熔点熔盐技术在常规二元熔盐（硝酸钾40%、硝酸钠60%）的基础上，使熔点温度降低80-100℃左右，成本更是降低800-1200元/吨左右，有效抑制受氯化钾原材料不断上涨的熔盐价格增高难题。

下一代熔盐储能新材料重点针对火电厂深度调峰熔盐储能项目中的应用，满足热电联供特别是具备工业蒸汽负荷的项目匹配性最佳。

在解决成本这一最大难题后，熔盐储能无疑是我国火电深度调峰的绝佳选择。