中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：太陽能熱發(fā)電技術(shù)從上世紀(jì)八十年代發(fā)展至今，對(duì)充當(dāng)其傳熱介質(zhì)的材料進(jìn)行了多樣化的嘗試，包括水和蒸汽、空氣、液態(tài)金屬、導(dǎo)熱油及熔鹽等。隨著光熱發(fā)電技術(shù)的革新，所需要的傳熱介質(zhì)使用溫度愈來愈高，要求的傳熱能力也愈來愈強(qiáng)。
熔鹽是優(yōu)良的傳熱儲(chǔ)能介質(zhì)，在建筑供暖、谷電制熱、風(fēng)電消納等方面都具有一定的應(yīng)用前景。由于其具有較高的使用溫度、高熱穩(wěn)定性、高比熱容、高對(duì)流傳熱系數(shù)、低粘度、低飽和蒸汽壓、低價(jià)格等“四高三低”的優(yōu)勢(shì)，成為目前光熱發(fā)電領(lǐng)域中認(rèn)可度最高的傳儲(chǔ)熱介質(zhì)之一。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，在首批的20個(gè)光熱發(fā)電示范項(xiàng)目中，18個(gè)采用熔鹽儲(chǔ)能。已備案新增92個(gè)光熱發(fā)電站清單中，86個(gè)采用熔鹽儲(chǔ)能。然而，光熱電站中所使用的熔鹽在品質(zhì)與價(jià)格方面都與常見農(nóng)用化肥（硝酸鉀和硝酸鈉為常見的化肥原料）有較大差別，同時(shí)熔鹽在生產(chǎn)與使用過程中因自身特性導(dǎo)致的一系列問題已成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點(diǎn)。
目前，首批示范項(xiàng)目建設(shè)的陸續(xù)展開也將對(duì)熔鹽產(chǎn)品開展集中式采購。本文將從熔鹽品質(zhì)界定入手，針對(duì)熔鹽的不同生產(chǎn)方式、腐蝕問題、首批示范項(xiàng)目采購標(biāo)準(zhǔn)、槽式與塔式項(xiàng)目對(duì)熔鹽的不同要求以及低熔點(diǎn)熔鹽未來發(fā)展形勢(shì)等方面進(jìn)行了深入的分析與解答，以為示范項(xiàng)目熔鹽采購提供一些參考。
熔鹽品質(zhì)好壞如何界定？
根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的要求不同，所使用的熔鹽產(chǎn)品亦有所區(qū)別。常見的光熱熔鹽品種有二元鹽（40%KNO3+60%NaNO3）、三元鹽（53%KNO3+7%NaNO3+40%NaNO2）和低熔點(diǎn)熔鹽產(chǎn)品等。對(duì)于光熱發(fā)電而言，二元熔鹽的應(yīng)用較為廣泛及成熟。
據(jù)CSPPLAZA記者了解，以使用二元熔鹽為例，槽式電站的使用量約是塔式電站的2.5倍左右。對(duì)于50MW、配置8小時(shí)儲(chǔ)能的塔式電站，熔鹽需求量約為1.2萬噸，對(duì)于50MW、配置8小時(shí)儲(chǔ)能的槽式電站，熔鹽需求量約為3萬噸。然而，在光熱電站對(duì)熔鹽需求量如此之高的情況下，中國當(dāng)前對(duì)光熱電站所使用熔鹽的測(cè)試方法、測(cè)試項(xiàng)目、組分指標(biāo)的要求尚沒有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，容易導(dǎo)致熔鹽市場(chǎng)魚龍混雜，以次充好。
熔鹽通過選取不同類別的單體原材料（單晶鹽），嚴(yán)格按照一定比例復(fù)配形成性能穩(wěn)定的混合共晶鹽。在熔鹽所選用的單晶鹽中，若雜質(zhì)離子（如氯離子、硫酸根離子、銨根離子、碳酸根離子等）含量不能嚴(yán)格把關(guān)，將會(huì)導(dǎo)致最終的產(chǎn)品性能大打折扣，從而影響儲(chǔ)換熱效率，嚴(yán)重時(shí)可能腐蝕設(shè)備管道造成熔鹽泄露事故，或者堵塞管道導(dǎo)致電站癱瘓。因此，雜質(zhì)含量是評(píng)判熔鹽品質(zhì)的重要指標(biāo)，高品質(zhì)的熔鹽產(chǎn)品才能更好地對(duì)電站安全性負(fù)責(zé)。
深圳市愛能森科技有限公司（以下簡稱愛能森）首席專家曾智勇向CSPPLAZA記者介紹，現(xiàn)階段，高純度的熔鹽制備仍有較大難度，需要特定工藝去除雜質(zhì)離子。因此，在選擇產(chǎn)品供應(yīng)商時(shí)，可從以下幾個(gè)方面來界定產(chǎn)品品質(zhì)：
一、產(chǎn)品主成分含量及其它雜質(zhì)離子含量，可通過產(chǎn)品的組分檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)界定。研究發(fā)現(xiàn)，純度高的產(chǎn)品較之低純度產(chǎn)品的熔點(diǎn)可降低3℃以上，上限分解溫度提高13℃左右，同時(shí)粘度及腐蝕性也可大大降低，劣化分解形成沉淀使設(shè)備結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)隨之降低。
二、產(chǎn)品含水量，即干燥程度。含水量的高低將會(huì)影響儲(chǔ)熱能力和采購成本。
三、產(chǎn)品的復(fù)配均勻度，這與復(fù)配的工藝及精細(xì)度有關(guān)?？蓮漠a(chǎn)品的色澤、顆粒均勻度粗略判斷，再通過產(chǎn)品的性能測(cè)試進(jìn)一步判斷，如熔點(diǎn)、上限使用溫度、粘度、導(dǎo)熱、密度等參數(shù)。
除上述各項(xiàng)成分含量以及性能檢測(cè)外，熔鹽在光熱電站實(shí)際應(yīng)用過程中性能的良好發(fā)揮才是熔鹽產(chǎn)品高品質(zhì)的最有力證明。因此，百吉瑞（天津）新能源有限公司（以下簡稱百吉瑞）副總經(jīng)理劉斌認(rèn)為，熔鹽質(zhì)量好壞以是否能夠滿足光熱電站熔鹽相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備25年以上安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行為準(zhǔn)，主要分為兩方面：
一、熔鹽本身做為蓄熱工質(zhì)的質(zhì)量保證。主要要求熔鹽在長期使用過程中物理化學(xué)性能保持穩(wěn)定，比重、比熱、粘度等各項(xiàng)熱物性參數(shù)變化小，揮發(fā)量小。
二、熔鹽對(duì)過流部件及設(shè)備的影響。主要包括熔鹽罐、熔鹽泵、熔鹽管路、閥門、接觸式測(cè)試設(shè)備、熔鹽吸熱器、熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器、熔鹽-水工質(zhì)預(yù)熱器、蒸發(fā)、過熱和再熱器等熔鹽流經(jīng)設(shè)備的腐蝕、形變和熱應(yīng)力破壞等影響，需要保證這些設(shè)備在設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)的正常工作。
現(xiàn)場(chǎng)混合熔化VS直產(chǎn)混合熔鹽，孰優(yōu)孰劣？
通常情況下，熔鹽供應(yīng)可采用現(xiàn)場(chǎng)混合熔化或者直接供應(yīng)混合熔鹽的方式。硝酸鉀和硝酸鈉早期主要應(yīng)用于工業(yè)及農(nóng)業(yè)，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)要求相對(duì)光熱發(fā)電領(lǐng)域較低。市場(chǎng)上的供應(yīng)商以單體為主，基本沒有復(fù)合熔鹽的供應(yīng)商。所以，早期國外的光熱電站建設(shè)時(shí)，大多直接選購硝酸鉀和硝酸鈉，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)配。但進(jìn)入光熱電站系統(tǒng)的最終熔鹽產(chǎn)品不是硝酸鉀單體、也不是硝酸鈉單體，而是二者按照一定比例復(fù)配后形成的混合共晶鹽。CSPPLAZA記者根據(jù)受訪各方反饋總結(jié)了兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)。
在實(shí)際情況中，可對(duì)上述兩種情況作出相應(yīng)的取舍。例如，江西金利達(dá)鉀業(yè)有限責(zé)任公司（以下簡稱金利達(dá)鉀業(yè)）總經(jīng)理田野建議參考供應(yīng)廠商和項(xiàng)目地理位置綜合考慮，如硝酸鉀和硝酸鈉生產(chǎn)廠家較近，可保證兩種原料連續(xù)供貨，則可采用現(xiàn)場(chǎng)混鹽的方式；如硝酸鉀和硝酸鈉生產(chǎn)廠家較遠(yuǎn)，可采用直接供應(yīng)混合熔鹽的方式。
